匹兹堡大学研发出捕集和转化大气中二氧化碳的新催化剂

匹兹堡大学斯万森工程学院的一项研究聚焦于开发一种新型的催化剂，它将能实现大规模的二氧化碳捕集和转化，该研究近日被发表在英国皇家化学协会的《催化科技》杂志上。

主要研究员Karl Johnson是斯万森工程学院化学与石油工程系的威廉·怀特福德讲座教授。博士后副研究员Jingyun Ye是该研究的第一作者。“利用路易斯对功能化金属有机骨架进行二氧化碳催化加氢制甲醇”这篇文章被刊登在催化科技第6卷24期的封面上，基于Johnson博士此前的研究，即发现决定将大气中二氧化碳转化为液体燃料的优化催化剂的两大因素。这项研究在匹兹堡大学的仿真和模拟中心利用计算机资源完成。

“捕集大气中的二氧化碳，并转化成甲醇有潜力同时解决两个问题——碳排放和清洁燃料生产，”Johnson博士解释说，“但目前，这仍是一项复杂且高成本的工艺，不具有经济可行性。因此，我们希望尽可能简化催化过程，形成一种可持续、成本有效的二氧化碳制燃料方法——从根本上将多个步骤减少到一步。”

Johnson博士和Ye博士主要是通过计算机设计能利用金属有机骨架将二氧化碳和氢气转化为甲醇的催化剂，可能提供单工序碳捕集和转化装置。这些金属有机骨架能显著降低碳捕集和转化成本，提高二氧化碳成为可行燃料原料的潜力。

“由于甲醇可应用于引擎和燃料电池等现有系统，甲醇的合成已有广泛研究。甲醇也能用来生产很多其他有用的化工产品。”Johnson博士说，“这种新的有机金属骨架催化剂是打破碳循环、利用二氧化碳生产燃料的关键，类似于植物将二氧化碳转化为碳氢化合物。”