筑波大学开发带聚合物涂层的锡催化剂 加速生产碳基燃料

众所周知，随着大气中二氧化碳等温室气体的增加，全球气候正在发生变化。因此，捕集和回收CO2对于减轻有害环境影响和解决气候危机具有重要意义。最近，日本研究人员设计了一种带有聚合物涂层的金属催化剂，可以加速CO2转化，促进绿色能源的前景。

(来源:筑波大学)

据国外媒体报道，筑波大学的研究人员开发出了一种涂有聚乙二醇(PEG)的多孔锡催化剂，可以促进CO2转化，将其转化为有用的碳基燃料。

不同的聚合物可以捕获二氧化碳分子，锡催化剂可以将二氧化碳还原为其他分子，如甲酸盐(HCOO-)，可以重新用于为燃料电池提供动力。研究负责人Yoshikazu Ito教授说:“我们希望结合各种因素，使其成为单一的催化剂系统，可以从周围环境中净化CO2，并将其回收为甲酸盐。然而，获得理想的甲酸盐并实现高生产率并不容易。因此，我们必须微调催化剂设计。”

与传统的镀锡电极相比，使用聚乙二醇包覆的锡，甲酸盐的产率可提高24倍，且无副产物产生，相当于甲酸盐产量>:99%。为了了解相关反应，研究人员制备了一种锡催化剂，涂有另一种聚合物(聚乙烯亚胺，PEI)，可以捕获CO2，这与CO2产生的反应不同。

然而，PEG涂覆的锡的性能仍然超过PEI涂覆的锡。考虑到这些聚合物的化学特性，研究人员认为PEI与CO2分子结合过于紧密，而PEG在捕获CO2时可以达到临界平衡，然后将CO2释放到锡催化剂核心。通过理论计算对反应进行建模，可以证实PEG更有利于将CO2转移到锡核中，加速甲酸盐的生成。然而，我们希望进一步澄清这种PEG-CO2反应。”

通过更具体的计算可以看出，在没有聚合物的情况下，锡催化剂的CO2捕集能力是有限的，而致密的PEG层会阻止CO2向金属表面移动，从而减少甲酸盐的生成。因此，完整且相对较少的PEG层是最合适的，这有助于将CO2引入锡中，同时保持富含CO2的环境并防止副产物的形成。

研究人员表示，这种简单的催化剂涂层技术可用于开发一种系统，以有效地将二氧化碳转化为甲酸盐等有用的化合物，并为燃料电池设备提供绿色动力。众所周知，随着大气中二氧化碳等温室气体的增加，全球气候正在发生变化。因此，捕集和回收CO2对于减轻有害环境影响和解决气候危机具有重要意义。最近，日本研究人员设计了一种带有聚合物涂层的金属催化剂，可以加速CO2转化，促进绿色能源的前景。

(来源:筑波大学)

据国外媒体报道，筑波大学的研究人员开发出了一种涂有聚乙二醇(PEG)的多孔锡催化剂，可以促进CO2转化，将其转化为有用的碳基燃料。

不同的聚合物可以捕获二氧化碳分子，锡催化剂可以将二氧化碳还原为其他分子，如甲酸盐(HCOO-)，可以重新用于为燃料电池提供动力。研究负责人Yoshikazu Ito教授说:“我们希望结合各种因素，使其成为单一的催化剂系统，可以从周围环境中净化CO2，并将其回收为甲酸盐。然而，获得理想的甲酸盐并实现高生产率并不容易。因此，我们必须微调催化剂设计。”

与传统的镀锡电极相比，使用聚乙二醇包覆的锡，甲酸盐的产率可提高24倍，且无副产物产生，相当于甲酸盐产量>:99%。为了了解相关反应，研究人员制备了一种锡催化剂，涂有另一种聚合物(聚乙烯亚胺，PEI)，可以捕获CO2，这与CO2产生的反应不同。

然而，PEG涂覆的锡的性能仍然超过PEI涂覆的锡。考虑到这些聚合物的化学特性，研究人员认为PEI与CO2分子结合过于紧密，而PEG在捕获CO2时可以达到临界平衡，然后将CO2释放到锡催化剂核心。通过理论计算对反应进行建模，可以证实PEG更有利于将CO2转移到锡核中，加速甲酸盐的生成。然而，我们希望进一步澄清这种PEG-CO2反应。”

通过更具体的计算可以看出，在没有聚合物的情况下，锡催化剂的CO2捕集能力是有限的，而致密的PEG层会阻止CO2向金属表面移动，从而减少甲酸盐的生成。因此，完整且相对较少的PEG层是最合适的，这有助于将CO2引入锡中，同时保持富含CO2的环境并防止副产物的形成。

研究人员表示，这种简单的催化剂涂层技术可用于开发一种系统，以有效地将二氧化碳转化为甲酸盐等有用的化合物，并为燃料电池设备提供绿色动力。

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