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
海浔深蓝海浔深蓝
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

  • 2026-01-24 如何学好自然教育(如何有效掌握自然教育的关键要素?)

    学好自然教育需要采取多种策略和方法,以下是一些建议: 培养兴趣:对自然界的好奇心和兴趣是学习自然教育的基础。可以通过参观自然博物馆、植物园、动物园等地方来激发兴趣。 实践操作:通过亲手参与自然活动,如观察植物生长...

  • 2026-02-03 该如何做好个人主题教育(如何有效实施个人主题教育?)

    个人主题教育是指通过一系列有目的、有计划的教育活动,帮助个人在思想、道德、知识、技能等方面得到提升和进步。要做好个人主题教育,可以遵循以下步骤: 明确目标:确定个人主题教育的目标,这应该是具体、可衡量、可实现、相关性...

  • 2026-02-04 如何办好教育周刊(如何有效提升教育周刊的质量和影响力?)

    要办好教育周刊,需要从以下几个方面入手: 内容策划:首先,需要明确教育周刊的定位和目标读者群体。根据这些信息,策划出吸引人的内容,包括教育新闻、政策解读、教育研究、教学案例等。同时,要保证内容的时效性和准确性,及时更...

  • 2026-01-24 圆桌教育如何报名(如何报名参加圆桌教育?)

    圆桌教育报名流程如下: 首先,您需要访问圆桌教育的官方网站或相关平台,找到报名入口。通常,这个入口会在首页显眼的位置,或者在导航菜单中。 在报名页面,您需要仔细阅读报名须知和条件,确保您符合报名要求。如果有不清楚...

  • 2026-02-03 如何严厉教育方式(如何有效实施严厉教育方式?)

    严厉教育方式通常指的是父母或教师使用严格的纪律手段来纠正孩子的行为,这种方法可能包括体罚、过度的批评和惩罚。然而,这种教育方式并不总是有效,而且可能会对孩子的心理健康和人际关系产生负面影响。以下是一些关于如何严厉教育方式...

  • 2026-01-28 幼儿园如何做到人格教育(幼儿园如何有效实施人格教育?)

    幼儿园的人格教育是培养孩子成为有责任感、同情心和良好行为习惯的人的重要环节。以下是一些建议,帮助幼儿园实施有效的人格教育: 情感教育:通过故事讲述、角色扮演等方法,让孩子理解并表达自己的情感,学会同情和理解他人的感受...

教育培训推荐栏目
推荐搜索问题
教育最新问答

问答网AI智能助手
Hi,我是您的智能问答助手!您可以在输入框内输入问题,让我帮您及时解答相关疑问。
您可以这样问我:
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?)
数学如何渗透教育(如何将数学的精髓融入教育体系?)
autocad如何去掉教育(如何有效去除AutoCAD中的教育元素?)
如何开启主题教育(如何有效启动并深化主题教育活动?)
如何成为一名职业教育者(如何成为一名卓越的职业教育者?)