将二氧化碳转化为塑料,现在有了一种高效的方式

作者:李彤馨/编译来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-11-28

成本低,效率高。

将二氧化碳转化为塑料,现在有了一种高效的方式

(图片来源:Sner/iStock)

研究人员们已经研发了一种催化剂,能将全球变暖的罪魁祸首——二氧化碳,转化为塑料、纺织物、树脂和其它产品。

除了酶有这种功效以外,电催化剂是第一种可以将二氧化碳和水转化成含有一个、两个、三个或四个碳原子的碳结构块的材料,并且效率超过99%。

其中的两种产品,甲[基]乙二醛(C3)和2,3呋喃二醇(C4),可以作为生产塑料、粘合剂和药物的前体物(即生产这些产品的原物质)。其中,有毒的甲醛可以用甲[基]乙二醛来替代,后者是无毒的。

将二氧化碳转化为塑料,现在有了一种高效的方式

(图片来源:Karin Calvinho/Rutgers University-New Brunswick)

该研究的通讯作者、罗格斯大学新布朗斯维克校区的化学生物学及微生物化学系的教授Charles Dismukes表示:“我们的这项突破可能会致使二氧化碳在化学和制药工业中,转化为有价值的产品和原材料。”

在早期的研究中,科学家们证明二氧化碳能够利用电化学的原理,以相对较高的产率转化为甲醇、乙醇、甲烷和乙烯。

但该研究的主要作者、化学博士生Karin Calvinho表示,这种生产方式效率低下、成本过高,因此在商业上是行不通的。

她表示,如果研究人员使用五种由镍和磷(物美价廉)制成的催化剂,就可以用电化学的方法,将二氧化碳和水转化成各种各样的碳基产品。

催化剂的选择和其它条件决定了有多少碳原子可以缝合在一起形成分子,甚至是生成更长的聚合物。通常来说,碳链越长,则产品越有价值。

该研究的下一步是进一步了解潜在的化学反应,以便其可以用于生产更多有价值的产品,如在聚合物工业中被广泛使用的二醇、可作为可再生染料的碳氢化合物。研究人员们正在设计、制造和测试能用于商业用途的电催化剂。

基于他们的工作,研究人员已经获得了该电催化剂的专利并创建了RenewCO₂初创公司。


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