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甲醇是一种常用的溶剂，用于生产乙烯和丙烯和燃料添加剂的原料，它已显示为化学和能源工业的出色且可持续的替代燃料。
通常是通过称为“合成途径”的过程产生的，化石燃料将在改革仪装置中的高温下与蒸汽反应，以生产氢，碳一氧化碳（CO），甲烷（CH）4），以及来自各种碳氢化合物燃料的其他有用产品1。
虽然这种产生甲醇的工业方法已经是甲醇经济的核心，但从二氧化碳生产甲醇（CO）2）由于多种原因，已经发现特别有利。
通过称为碳氢化的化学反应，CO2可以直接转换为甲醇，而无需进行初步还原。2。由于多种原因，这种化学反应是有利的，因为它避免了使用含碳的化石燃料来源，从而避免了CO的过度排放2这通常与全球变暖和温室效应有关。
从各种自然或工业来源捕获后，人类活动或来自空中的CO2氢化需要使用高度选择性催化剂才能发挥其最大潜力。几种催化剂，例如铜（Cu），锌（Zn），铬（CR）和钯（PD），在最小化副产物形成，最大化甲醇的产生并在CO氢化中保持选择性方面已经成功地取得了成功22。
尽管理论上足够，但这些催化剂通常需要极高的温度，因此可以增加所需的能量需求并缩短催化剂的寿命。血浆金属纳米颗粒的光催化活性最近引起了人们的关注，因为它们通过诱导局部表面等离子体共振（LSPR）激发的yabo214能力来驱动化学反应作为热载体的能力，这些能力描述了集体的无电子振荡4。
引起这种影响的理想药物不仅必须表现出良好的等离子行为，而且还必须是高度催化剂，以使反应发生的速率和选择性提高。
于2月23日出版路，2017年在自然通讯中，在联合国杜克大学的Jie Liu博士的指导下的研究生小张已经能够成功地利用Rhodium（RH）纳米颗粒的光催化特性，以生成CHyabo21443。作为地球上最稀有的元素之一，RH在催化许多重要的工业过程中起着重要作用3。
与众所周知的等离子金（AU）纳米颗粒相比，实验分析了源自直yabo214径为334 nm的RH纳米管的RH纳米颗粒，平均直径为517 nm。
光催化反应是在固定床反应室进行的，在该室中，两种类型的纳米颗粒的厚度约为4 mm，以确保它们完全从蓝色的紫外光源吸收到整个反应的蓝色光源中yabo2144。
照明后，RH纳米颗粒的CH产生增长了七倍yabo2144与在传统的热催化机制下进行反应相比。然后进行质谱法，以测量对诱导反应的气态产物的定量分析。
有了几乎立即对光的响应，RH纳米颗粒在CH的生产中也表现出令人印象深刻的选择性。yabo21444。经过进一步研究作用机理，发现CO2最初，将对RH表面进行解离吸附，然后将产生吸附的一氧化碳（CO）和氧气（O），这两种碳均可进行进一步的化学反应。
这些反应包括被氢化以形成醛（CHO）的CO吸附，然后可以进一步解离并氢化以选择性地产生CH44。
与在相同温度下进行的热催化反应速率相比，这项研究中表现出的光催化反应速率大大提高4。由于其光催化行为，该实验中使用的等离子RH纳米颗粒同时显示出CH的产生的高选择性yabo2144同时还需要较低的激活能。
图片来源：
Alexander A. Nedviga/ Shutterstock.com
参考
- 很好，卡里姆。“燃料处理器的运作方式。”事情怎么样。4Th2000年10月。网络。http://auto.howstuffworks.com/fuel-effipication/fuel-consumption/fuel-processor1.htm。
- Jadhav，Suhas G.，Prakash D. Vaidya，Bhalchandra M. Bhanage和Jyeshtharaj B. Joshi。“催化二氧化碳氢化为甲醇：最近研究的综述。”化学工程研究与设计92.11（2014）：2557-567。网络。
- “轻驱动反应将二氧化碳转换为燃料。”亚博老虎机网登录Sciencedaily。亚博老虎机网登录Sciencedaily，23路2017年2月。网络。https://www.亚博老虎机网登录sciencedaily.com/releases/2017/02/1702223092159.htm。
- 小张，Xueqian Li，du Zhang，Neil Qiang Su，Weitao Yang，Henry O. Everitt，Jie Liu。二氧化碳氢化碳光催化中的产物选择性。自然通讯，2017年
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