據(jù)油價網(wǎng)報道，愛荷華州立大學艾姆斯國家實驗室日前宣布了一種新型混合催化劑，可以在一個罐子里將二氧化碳轉化為乙烯。這種新型混合催化劑是由來自艾姆斯國家實驗室、愛荷華州立大學、弗吉尼亞大學和哥倫比亞大學的科學家們開發(fā)的。這種催化劑通過將二氧化碳回收作為高效乙烯生產的原料，支持世界凈零排放碳倡議。

這個團隊的報告論文日前已經發(fā)表在《美國化學學會雜志》上。

乙烯是一種作為大宗商品的化學制品，用于制造從塑料到防凍劑的各種產品。乙烯的大規(guī)模生產是能源密集型的，嚴重依賴化石資源。二氧化碳電催化制乙烯是一種很有前途的方法。這種新型混合催化劑只由地球上儲量豐富的材料組成，如鎳和銅，它們的化學反應所需的能量更少。

艾姆斯國家實驗室的科學家齊龍(音譯)解釋了新型混合催化劑的工作原理。

原子分散的鎳錨定在氮組裝碳(NAC)上，在低電壓和大電流下催化二氧化碳生成一氧化碳。這種新型混合催化劑在寬電壓范圍內有效，在更高電流下的有效性意味著更高的一氧化碳生產速率。

齊龍指出：“由于這種新型混合催化劑在非常寬的電壓范圍內保持活性，因此很容易與第二種催化劑耦合。所以我們使用第二種催化劑，這是一種銅納米線，通過結合這兩種催化劑，我們有一個非常具選擇性的過程，在一個罐子里從二氧化碳到乙烯的效率高達60%。”

催化劑的另一個重要方面是它的結構。艾姆斯國家實驗室科學家、愛荷華州立大學教授黃文宇(音譯)指出，這種新型混合催化劑的多孔結構增強了其有效性。他說：“我們的催化劑具有有序的介孔結構，有利于傳質。因為它是高度多孔的，你有一個非常大的表面積來暴露大量的鎳的活性位點，這使得我們的催化劑在將二氧化碳轉化為一氧化碳方面非常有效。”

黃文宇說，這項研究最令人興奮的方面是團隊如何結合兩種催化劑來簡化過程。他說：“我們基本上把兩種最好的催化劑單獨結合在一起，它們一起工作，所以我們可以在一個系統(tǒng)中把二氧化碳連接到一氧化碳以及把一氧化碳連接到乙烯的反應。”

齊龍強調了使用二氧化碳作為這種反應的原料的重要性，因為它解決了全球減少二氧化碳排放到大氣中的需求。他解釋說，這個過程可以使用從化學或工業(yè)過程中回收的二氧化碳，或者從空氣捕獲中回收的二氧化碳。齊龍說：“我們可以在沒有任何貴金屬的情況下做到這一點，只需鎳、銅、碳和氮，就可以實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)應用。”“此外，我們可能不再使用化石燃料來生產乙烯。”

看起來總有一天二氧化碳供應會出現(xiàn)競爭。這是另一個利用二氧化碳的突破性技術。早在去年12月，就有一篇關于廢氣捕集器用來制造乙烯的報道。

新聞稿中缺少的是氫氣的來源。這篇論文的摘要提供了催化劑在堿性流動池中運行，這可能需要補水。

但如上所述，乙烯是一種作為大宗商品的化學制品，幾乎在任何地方都有成千上萬噸的用量。然而，多樣化的供應看起來是一件好事。就目前而言，乙烯既不短缺，也不特別昂貴。看看什么才是真正具有經濟競爭力并獲得一些市場份額的產品，將是一件很有趣的事情。