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甲醇是一種廣泛應用于塑料、化學品和溶劑的關鍵原料，同時也是一種有潛力的綠色能源。美國俄勒岡州立大學和耶魯大學的研究團隊合作開發了一項新技術，顯著提高了將二氧化碳轉化為甲醇的效率和速度，為應對氣候變化和能源需求提供了創新解決方案。這項研究發表在《自然·納米技術》（Nature Nanotechnology）上。 研究人員開發了一種雙位點催化劑，通過在碳納米管上結合兩種不同的催化位點（相距約2納米），顯著提升了甲醇的生產速率。新催化劑的法拉第效率達到50%，意味著用于催化反應的電力浪費更少，而之前的單位點催化劑效率不到30%。 催化劑是加速化學反應速率的物質，而電催化劑通過降低反應活化能來加速電化學反應。碳納米管負載的鈷酞菁分子是少數能夠催化二氧化碳電化學還原為甲醇的分子之一。然而，之前的單位點催化劑對甲醇的選擇性較低。研究團隊在系統中引入了鎳四甲氧基酞菁，發現其能夠幫助催化二氧化碳轉化為一氧化碳的步驟，從而提高了甲醇的產量。先進的振動和X射線光譜分析表明，這種改進是由于一氧化碳從鎳位點轉移到同一碳納米管上的鈷位點。 這項技術的突破為高效利用二氧化碳提供了新途徑，不僅有助于減少溫室氣體排放，還為綠色能源和可持續化工生產開辟了新的可能性。未來，這項技術有望在能源轉型和環境保護中發揮重要作用。 《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com） |
