新型催化剂将二氧化碳高效转化为丙烷

问答网首页 > 教育培训 > 教育 > 新型催化剂将二氧化碳高效转化为丙烷

记者15日从安徽师范大学获悉，该校化学与材料科学学院毛俊杰教授团队在光催化二氧化碳还原领域取得重要进展。该团队通过原子尺度精准设计多位点协同催化剂，成功实现二氧化碳向高附加值产物丙烷的高效转化。相关研究成果日前发表于国际期刊《德国应用化学》。

二氧化碳作为主要温室气体，其资源化利用是应对气候变化、实现能源可持续发展的主要路径之一。光催化技术凭借太阳能驱动，可直接将二氧化碳与水转化为高价值化学品，为碳循环经济提供了理想解决方案。然而，二氧化碳分子具有极强的化学惰性，还原反应步骤复杂，尤其是形成含3个及以上碳原子的长碳链产物时，需经历多次碳—碳偶联反应，在能量与动力学层面面临巨大挑战。传统催化剂往往局限于生成甲烷、一氧化碳等短碳链产物，难以实现长碳链化合物的高效选择性合成。

针对这一难题，研究团队创新设计了一种基于金属有机框架材料的原子级催化剂。该催化剂以NH2-MIL-125（Ti）纳米片为载体，通过精准调控制备工艺，构建了镍单原子与相邻锰双原子组成的协同活性中心，展现出良好的应用潜力。

研究人员通过深入机理研究得出，丙烷的高选择性生成源于镍与锰活性位点之间的协同机制。镍单原子位点主要负责活化二氧化碳并转化为一氧化碳中间体；相邻的锰双原子位点则高效促进碳—碳键的形成与连接。尤为重要的是，镍与锰之间存在的强电子相互作用，显著削弱了反应中间体在结合过程中的固有排斥力，使得从双碳中间体向三碳产物转化的关键步骤得以顺利推进，从而实现了丙烷的高选择性生成。

该研究揭示了光催化二氧化碳转化过程中碳链延伸的核心机制，为设计开发高效、高选择性二氧化碳还原催化剂提供了新策略。这一成果不仅推动了光催化碳转化领域的基础研究进展，更为温室气体资源化利用与绿色化工原料合成开辟了新路径。（记者洪敬谱通讯员刘冠琪）

(责编：郝孟佳、李昉)
文章来源：http://edu.people.com.cn/n1/2026/0116/c1006-40646526.html

免责声明： 本网站所有内容均明确标注文章来源，内容系转载于各媒体渠道，仅为传播资讯之目的。我们对内容的准确性、完整性、时效性不承担任何法律责任。对于内容可能存在的事实错误、信息偏差、版权纠纷以及因内容导致的任何直接或间接损失，本网站概不负责。如因使用、参考本站内容引发任何争议或损失，责任由使用者自行承担。

教育相关问答

2026-01-29 如何教育恶狗幼犬(如何有效教育恶狗幼犬？)
教育恶狗幼犬需要耐心、一致性和正确的方法。以下是一些建议：早期接触：在小狗出生后的几周内，让它与人类和其他动物接触。这有助于建立信任和理解。正面强化：使用奖励系统来鼓励好行为。例如，当小狗坐下或不吠叫时，可以...
2026-02-04 小学教育中如何审美教育(小学教育中如何有效实施审美教育？)
在小学教育中，审美教育是培养学生审美情感、审美能力和审美素养的重要途径。以下是一些建议，帮助教师在小学教育中实施审美教育：创设美的情境：教师可以通过布置教室环境、组织校园活动等方式，为学生创造一个充满美感的学习环境...
2026-01-27 教育贷款如何撤销(如何撤销教育贷款？)
教育贷款的撤销通常涉及以下几个步骤：联系贷款机构：首先，你需要与你的贷款机构取得联系。这可能是你的大学、学院或政府教育贷款办公室。他们可以帮助你了解如何撤销贷款以及可能涉及的任何费用。提交申请：根据贷款机构的...
2026-01-24 如何融资教育公司(如何有效融资以支持教育公司的成长与发展？)
融资教育公司需要制定一个详细的计划，包括市场研究、商业计划书、财务预测等。以下是一些建议：确定目标和预算：首先，你需要明确你的教育公司的目标和预算。这将帮助你确定你需要多少资金以及如何筹集这些资金。编写商业计...
2026-02-03 如何教育宝贝加减(如何有效教育孩子掌握加减法？)
教育宝贝进行加减运算可以从简单的开始，逐步增加难度。以下是一些建议：认识数字：首先让宝贝熟悉0到9的数字，并理解每个数字代表的具体含义。可以通过游戏或实物来帮助孩子记忆这些数字。使用图片和符号：利用图片、玩具...
2026-01-28 如何执纪教育监督(如何有效实施纪律教育与监督？)
执纪教育监督是确保纪律和法规得到遵守的重要手段。以下是一些建议，以帮助实施有效的执纪教育监督：制定明确的规章制度：制定一套详细的纪律规定和行为准则，明确哪些行为是被禁止的，以及违反这些规定的后果。确保所有员工...