“催化可塑性”賦予金屬鉍新用途：將二氧化碳轉(zhuǎn)化為液體燃料

美國(guó)特拉華大學(xué)研究小組在最新一期美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《催化》上發(fā)表研究報(bào)告稱，他們發(fā)現(xiàn)了金屬鉍的一種全新特性，使其可作為催化劑將二氧化碳(CO2)轉(zhuǎn)化為液體燃料和工業(yè)化學(xué)品。研究人員稱，這一新發(fā)現(xiàn)有助于減少CO2排放，并提供一種可持續(xù)的燃料生產(chǎn)手段。

金屬鉍

該研究由特拉華大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)系教授喬爾·羅森塔爾帶領(lǐng)同事完成。他們將鉍的這種新特性稱為“催化可塑性”。團(tuán)隊(duì)此前發(fā)現(xiàn)，鉍薄膜可以與某些液態(tài)鹽結(jié)合使用，作為將CO2轉(zhuǎn)化為氣態(tài)燃料一氧化碳的廉價(jià)催化劑。而在新研究中，他們發(fā)現(xiàn)，給浸入到含有咪唑鎓和脒離子的鹽溶液中的鉍薄膜通電，能夠“調(diào)整”化學(xué)反應(yīng)，將CO2轉(zhuǎn)化為液體燃料汽油或工業(yè)化學(xué)品甲酸。

一般來(lái)說(shuō)，不同的化學(xué)反應(yīng)需要不同的催化劑，而鉍這種“催化可塑性”使其具有了催化多種類型化學(xué)反應(yīng)的能力。羅森塔爾指出，從技術(shù)角度來(lái)看，新發(fā)現(xiàn)使得利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源推動(dòng)液體燃料的直接生產(chǎn)成為可能;而從學(xué)術(shù)角度來(lái)看，“催化可塑性”這一概念的提出，則有助于推動(dòng)科研人員轉(zhuǎn)變思路，開(kāi)發(fā)出可再生能源轉(zhuǎn)換、燃料生產(chǎn)和催化的新方法。他認(rèn)為，后者更為重要。

鉍是一種呈銀白色至粉紅色的金屬，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，具有比重大、熔點(diǎn)低等特點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域。“催化可塑性”的發(fā)現(xiàn)有望擴(kuò)大鉍的應(yīng)用范圍，使其在環(huán)保領(lǐng)域也擁有廣闊應(yīng)用前景。羅森塔爾稱，利用新技術(shù)，通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源生產(chǎn)液體燃料，會(huì)減少對(duì)傳統(tǒng)石油資源的需求，進(jìn)而減少CO2的排放。該研究小組已經(jīng)為新技術(shù)申請(qǐng)了專利。