近日，中國科學院電工研究所邵濤研究團隊在溫室氣體資源化利用領域獲進展，通過等離子體催化，一步轉化CO2/CH4為高附加值醇類化學品。
在溫室氣體資源化利用中，熱催化將CO2/CH4轉化為酸類、醇類、酮類等液態產物比較困難，該類反應通常在700°C以上進行，需要兩步制取，能耗巨大，且高溫易導致催化劑失活。等離子體催化可實現溫和條件下CO2/CH4轉化，一步制取液態產物。當前，等離子體催化CO2/CH4轉化仍面臨液態產物選擇性較低，反應過程復雜，機制解耦困難等問題。
研究團隊采用納秒脈沖放電等離子體技術實現了CO2/CH4的精準活化，創新性設計了一種金屬氧化物界面（CoOx/Al2O3）催化劑，可實現CO2/CH4的定向轉化。通過等離子體參數優化與催化劑界面調控，研究發現等離子體與氧化物界面之間存在強協同效應，提升醇類化合物的選擇性至37.2％。
團隊采用自制等離子體原位紅外系統診斷反應關鍵中間體，結合表面密度泛函理論計算關鍵活性粒子吸附能，揭示了醇類化合物的產生機理。結果表明，脈沖放電等離子體活化CO?/CH?產生大量CO、OH和COH等活性粒子，氧化物界面加速了這些含氧自由基的界面吸附過程，促進了碳-碳耦合與加氫。
該研究為溫室氣體資源化利用提供了有效解決方案，在清潔能源轉化方面展現出巨大潛力。
相關研究成果發表在《應用催化B：環境與能源》（Applied Catalysis B: Environment?and?Energy）上。研究工作得到國家自然科學基金等的支持。
論文鏈接
等離子體催化CO2/CH4生成醇類示意圖
等離子體原位紅外解耦CO2/CH4生成醇類路徑
本文鏈接：脈沖放電等離子體技術驅動CO2/CH4溫室氣體轉化獲進展http://www.sq15.cn/show-12-1201-0.html
聲明：本網站為非營利性網站，本網頁內容由互聯網博主自發貢獻，不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任。天上不會到餡餅，請大家謹防詐騙！若有侵權等問題請及時與本網聯系，我們將在第一時間刪除處理。
下一篇： 科學家提出探測超子勢新方法