美国能源部(DOE)布【bù】鲁克【kè】黑文国家实【shí】验【yàn】室科学家9-21宣布，其与塞维利亚大学【xué】(西班牙)和委内【nèi】瑞拉中央大【dà】学科【kē】研人员合作研究，发现了一种新【xīn】的可【kě】将CO2转化【huà】为甲【jiǎ】醇【chún】的高【gāo】活性【xìng】催化体系——铜-铈界面组【zǔ】合【hé】。新【xīn】催化剂【jì】体系【xì】将CO2转化为甲醇的速度比纯铜微粒快1000倍【bèi】, 比目前工业使用的常见的铜/氧化锌催【cuī】化剂快近90倍。
        CO2活【huó】化【huà】及其【qí】加氢成醇类或其他烃类化合物是循环【huán】利用【yòng】CO2的一种重要途径。但这是一个具有挑【tiāo】战性的【de】任务, 因为存在与【yǔ】二氧【yǎng】化碳化学惰性相关的困难【nán】。通常【cháng】应用【yòng】于CO2化【huà】学活化的纯金属和双金【jīn】属体系的【de】催【cuī】化活性较低, 而新催化体系的【de】活【huó】性明显高【gāo】于目【mù】前使用的其他催化剂。全球【qiú】涂【tú】料网了解到，最近的【de】研究已经确定CO2激活和甲醇的合成可借助【zhù】于Cu/ZnO/Al2O3工业催化【huà】剂的活性【xìng】中心。铜【tóng】单【dān】独与CO2的【de】相互作用是很差【chà】的，必须与锌构【gòu】成【chéng】合金，才能使转化为甲醇的【de】反【fǎn】应更好更快。
        联【lián】合【hé】研究团队此次【cì】对CO2活化给出了完全不【bú】同类型的实【shí】验【yàn】和理论依据：这就是铜-铈界面，它对甲醇合成具【jù】有【yǒu】高度活【huó】性。金属和氧化【huà】物中心【xīn】在铜-铈界面上的组合为CO2转【zhuǎn】化为甲醇提供了有利的反应途径，而不是【shì】借助于Cu-Zn合金。联合研究团队探索了铜【tóng】和二氧化铈【shì】纳米颗粒组成的催化剂，有【yǒu】时【shí】也混以【yǐ】二氧【yǎng】化【huà】钛。
        这些【xiē】研究【jiū】表明, 催【cuī】化剂的金属【shǔ】组分不能单独【dú】执行用于甲醇生产所【suǒ】必需的所有化学步骤。最有效【xiào】的【de】捆绑和激活CO2发生在氧化铈/铜催化体【tǐ】系中金属【shǔ】和氧化物【wù】纳米【mǐ】颗粒【lì】之间的【de】界面上。研究【jiū】人员指出，用于该化学转【zhuǎn】化的关【guān】键活性【xìng】中心涉及来自铜和氧化物【wù】相的【de】原子。
         研究【jiū】人员认为【wéi】, 他【tā】们的研究说明了甲【jiǎ】醇合成可通过适【shì】当调整催化剂中金属-氧化物界面的属【shǔ】性而获得。这是一个【gè】非常有趣的步【bù】骤, 对于设计活性催化剂以【yǐ】应【yīng】用于【yú】合成醇类和【hé】相关的分【fèn】子创【chuàng】建了一个新的策略。