摘要：據(jù)研究人員稱，盡管銅已經(jīng)成為一種有應(yīng)用前景的催化劑，但它必須是以部分帶正電的離子形式出現(xiàn)。問(wèn)題是在傳統(tǒng)的反應(yīng)條件下，銅會(huì)迅速?gòu)膸д姷男问睫D(zhuǎn)化為中性狀態(tài)，這對(duì)形成兩個(gè)以上碳原子的產(chǎn)品是不利的，從而使催化劑失靈。
波鴻魯爾大學(xué)和杜伊斯堡-埃森大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型催化劑，用于將二氧化碳（CO2）轉(zhuǎn)化為化學(xué)品或燃料。在發(fā)表于《AngewandteChemie》期刊的一篇論文中，科學(xué)家們解釋道，他們所做的是優(yōu)化已有的銅催化劑，以提高其選擇性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
據(jù)研究人員稱，盡管銅已經(jīng)成為一種有應(yīng)用前景的催化劑，但它必須是以部分帶正電的離子形式出現(xiàn)。問(wèn)題是在傳統(tǒng)的反應(yīng)條件下，銅會(huì)迅速?gòu)膸д姷男问睫D(zhuǎn)化為中性狀態(tài)，這對(duì)形成兩個(gè)以上碳原子的產(chǎn)品是不利的，從而使催化劑失靈。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，由Yanfang Song領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)利用硼對(duì)銅催化劑進(jìn)行了改性。具體而言，他們測(cè)試了不同的銅硼比例，并確定了有利于形成具有兩個(gè)以上碳原子的化合物的***佳成分。他們還表明，硼-銅催化劑可以在工業(yè)規(guī)模所需的密度下運(yùn)行。
他們的實(shí)驗(yàn)涉及實(shí)施一個(gè)氣體擴(kuò)散電極形式的系統(tǒng)，其中一個(gè)固體催化劑催化了液態(tài)和氣態(tài)相之間的電化學(xué)反應(yīng)。在這些相的邊界處，二氧化碳應(yīng)該溶解，該團(tuán)隊(duì)能夠使用一種特殊的粘合劑來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
除此之外，為了防止電極的腐蝕并保持系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定，化學(xué)家們?cè)谙到y(tǒng)中集成了一個(gè)由鋅制成的所謂“犧牲陽(yáng)極”。由于鋅是 一種比銅低廉的金屬，因此它首先被腐蝕，而銅則被保護(hù)起來(lái)。
該研究的共同作者Wolfgang Schuhmann在一份媒體聲明中表示，“在氣體擴(kuò)散電極中結(jié)合選擇性和活性催化劑材料以及添加穩(wěn)定的鋅是朝著使用二氧化碳合成基礎(chǔ)化學(xué)品邁出的重要一步。