2021-10-09 13:57
据外媒报道，研究人员使用超级计算机确定一组“单原子”催化剂，可在将二氧化碳转化为燃料的过程中发挥关键作用。这将有助于解决全球变暖的问题。
昆士兰科技大学（QUT）科学材料中心的研究人员参与了一项国际研究。该研究通过理论建模确定六种金属，包括镍、铌、钯、铼、铑和锆，在将二氧化碳转化为可持续性清洁能源的反应中，这些金属能够发挥作用。
QTU副教授Liangzhi Kou表示，这项研究利用澳大利亚国立大学（Australian National University）的国家计算基础设施进行实验建模，以观察单个金属原子如何与二维“铁电”材料发生反应。
铁电材料的一面带正电荷，另一面带负电荷。当施加电压时，这种极化状态可以逆转。在理论模型中，研究人员发现在铁电材料中添加催化剂金属原子，可将温室气体转化为所需的化学燃料。一旦极性发生逆转，这种状态就会被保留下来，作为二氧化碳转化的催化剂。
研究人员表示，十年前，就有人提出利用单原子催化剂来减少二氧化碳。这项研究极大地推动了这一领域的发展。“我们设计了一种特殊的化学催化剂，可以将温室气体CO2转化为所需的化学燃料。同时，通过可行性方法，可以控制转换效率。这意味着我们首次拥有加速或延缓反应的能力，甚至结束化学反应。”
这项研究为设计新型催化剂提供了指导，或将对化学产业产生深远的影响。该研究领域的长期目标是，找到将CO2转变为清洁能源的方法。通过这项研究，最终可能产生一种在发动机或工业系统中添加涂层的方法。这种涂层能够转化二氧化碳，而不是向大气中排放更多的气体。“CO2能引发温室效应，是导致全球变暖的主要原因。将其转变为化学燃料，不仅对环境有益，而且有助于解决能源危机。”
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