更环保！科学家发现制造合成气的新型催化剂 无需700度高温只需阳光

近日，加州大学洛杉矶分校塞缪尔利工程学院、莱斯大学和加州大学圣巴巴拉分校的研究人员开发了一种更简单、更环保的方法来制造合成气(synthesis gas)。

合成气是一氧化碳和氢气的混合物。它被用来制造氨、甲醇、其他工业化学品和燃料。

制造合成气最常见的过程是煤炭气化，在高温下利用蒸汽和氧气(来自空气)，这一过程会产生大量的二氧化碳。

还有一种更环保的合成气生产方法，叫做甲烷干重整，它涉及到两种温室气体的反应——甲烷(例如，来自天然气)和二氧化碳。

但这一过程并没有广泛应用于工业规模，部分原因是它需要至少1300华氏度(700摄氏度)的温度来启动化学反应。

在过去的十年中，研究人员试图改进用各种金属合金制造合成气的工艺，这些合金可以在较低的温度下催化所需的化学反应。

但这些测试要么效率低下，要么导致金属催化剂被覆盖在焦炭上。

在新的研究中，工程师们发现了一种更合适的催化剂:暴露在可见光下的含有少量贵金属钌原子的铜。

形状像一个直径约5纳米的小肿块，置于金属氧化物支架的顶部，这种新的催化剂能仅需可见光驱动合成反应，而不需要任何额外的热能输入。

此外，原则上来说，这个过程只需要集中的阳光，这也可以防止焦炭的堆积。

加州大学洛杉矶分校化学和生物分子工程特约教授、该论文的通讯作者艾米丽·卡特(Emily Carter)说:“合成气在化学工业中被广泛使用，制造了许多我们日常使用的化学品和材料。”

“这个新过程令人兴奋之处在于，它提供了一个机会来对捕获的温室气体进行反应——减少对大气的碳排放——同时使用廉价的催化剂和可再生能源(以阳光的形式代替化石燃料)来制造这种关键的化学原料。”

他们的研究成果发表在《自然能源》(Nature Energy)杂志上。

原文出处：

https://knowridge.com/2020/01/scientists-find-greener-simpler-way-to-create-syngas/，Scientists find greener, simpler way to create syngas，作者：Matthew Chin