新催化劑將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氧氣

　　植物擅長(zhǎng)把二氧化碳從空氣中分離出來(lái)。但它們太慢了，科學(xué)家希望能夠加快這一從大氣中去除溫室氣體的過(guò)程。如今，美國(guó)研究人員報(bào)告說(shuō)，通過(guò)開(kāi)發(fā)出一種能夠?qū)⒍趸嫁D(zhuǎn)化為一氧化碳和氧氣的多孔材料，他們已朝著這一目標(biāo)邁出了第一步。研究人員指出，新材料不但能夠清潔我們的天空，還可能成為制造源自可再生能源的燃料的新起點(diǎn)。

　　幾十年來(lái)，化學(xué)家們一直試圖用二氧化碳做一些有意義的事情。但二氧化碳是一種非常穩(wěn)定且不易起化學(xué)反應(yīng)的分子。為了將其分離為一氧化碳和氧氣，研究人員不得不添加能量，通常是電力。但人們現(xiàn)在已經(jīng)不這么做了，因?yàn)榫珶捠椭圃烊剂弦阋说枚?。然而一些催化?能夠加速化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì))卻能夠使這一過(guò)程變得更為廉價(jià)。

　　一種有希望的催化劑是在中心具有一個(gè)鈷原子的環(huán)形有機(jī)分子，即所謂的卟啉。當(dāng)向溶解了一些二氧化碳并安裝有兩個(gè)電極的電解液中添加卟啉后，這種溫室氣體被分解為一氧化碳和氧氣。但這一過(guò)程只有在卟啉被溶解于一種有環(huán)境問(wèn)題的有機(jī)溶劑中才會(huì)發(fā)生。并且還有另一個(gè)問(wèn)題：卟啉往往會(huì)隨著時(shí)間的推移而凝結(jié)成塊，從而破壞它們的電子運(yùn)送能力。

　　為了解決這一問(wèn)題，由加利福尼亞大學(xué)伯克利分?；瘜W(xué)家Omar Yaghi和Chris Chang率領(lǐng)的研究人員找到了一種解決方法，能夠?qū)⑦策c名為共價(jià)有機(jī)框架(COF)的一種多孔固體材料結(jié)合在一起。

　　Yaghi與他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了各種各樣的COF，作為過(guò)濾器分離不同的氣體。但為了向著制造可再生能源邁出第一步，研究人員想要看看他們的鈷COF能否分離二氧化碳。卟啉似乎是一個(gè)自然的選擇，因?yàn)樗粌H擅長(zhǎng)向二氧化碳運(yùn)送電子，而且也可以導(dǎo)電。

　　從理論上講，卟啉COF的多孔性使得二氧化碳能夠穿透并與卟啉中心的鈷原子進(jìn)行催化反應(yīng)。

　　在合成了新的COF后，Yaghi、Chang和他們的同事將一層電極放在這種多孔材料的頂端。由于他們的催化劑已經(jīng)接觸到電極，因此就不再需要分子卟啉催化劑所需的有機(jī)溶劑，轉(zhuǎn)而用一種簡(jiǎn)單的水基電解液代替。當(dāng)研究人員接通電流后，他們發(fā)現(xiàn)卟啉COF不但能夠?qū)⒍趸挤纸鉃橐谎趸己脱鯕?，而且比分子版本做得更好?/FONT>