降低二氧化碳排放的新型催化剂

如果大气中的CO 2含量不再增加，则必须将二氧化碳转化为其他物质。但是，由于CO 2是非常稳定的分子，因此只能借助特殊的催化剂才能完成。迄今为止，这类催化剂的主要问题是缺乏稳定性：经过一段时间后，许多材料失去了催化性能。

在维也纳工业大学，正在研究一类特殊的矿物-钙钛矿，迄今为止，钙钛矿已被用作太阳能电池，阳极材料或电子组件，而不是其催化性能。现在，维也纳工业大学的科学家已经成功地生产出一种特殊的钙钛矿，这种钙钛矿非常适合用作将CO 2转化为其他有用物质(例如合成燃料)的催化剂。新型钙钛矿催化剂非常稳定，而且价格相对便宜，因此适合工业使用。

如何关闭碳循环

“我们对所谓的反向水煤气变换反应很感兴趣，”维也纳工业大学材料化学研究所的克里斯托夫·拉米尚教授说。“在此过程中，二氧化碳和氢气被转化为水和一氧化碳。然后您可以进一步处理一氧化碳，例如，转化为甲醇，其他化学基础材料，甚至转化为燃料。”

该反应不是新反应，但实际上并没有在工业规模上进行以用于CO 2的利用。它发生在高温下，这导致催化剂迅速分解的事实。当涉及到昂贵的材料(例如包含稀有金属的材料)时，这是一个特别的问题。

Christoph Rameshan和他的团队研究了如何专门针对这种反应从钙钛矿中定制一种材料，他取得了成功：“我们尝试了几件事，最后想出了一种由钴，铁，钙和钕制成的钙钛矿。具有出色的性能。” Rameshan说。

原子在晶体中迁移

由于钙钛矿的晶体结构，它允许某些原子迁移通过它。例如，在催化过程中，来自材料内部的钴原子行进经过表面并在其中形成微小的纳米颗粒，然后这些纳米颗粒特别具有化学活性。同时，形成了所谓的氧空位，即晶体中实际上应存在氧原子的位置。正是在这些空置位置的CO 2分子可以停靠特别好，为了随后离解成氧和碳一氧化碳。

“我们能够证明我们的钙钛矿比其他催化剂要稳定得多，”克里斯托夫·拉米珊(Christoph Rameshan)说。“它还具有可以再生的优点：如果一定时间后其催化活性减弱，您可以简单地借助氧气将其恢复到原始状态并继续使用。”

初步评估表明，该催化剂在经济上也很有前途。Rameshan说：“它比其他催化剂贵，但只有三分之一，而且更耐用。” “我们现在想用其他东西代替钕，这可以进一步降低成本。”

内置燃料生产的工业厂房

从理论上讲，您可以使用此类技术将CO 2从大气中排出，但要这样做，您首先必须浓缩二氧化碳，这需要大量的能量。因此，首先在大量生产的CO 2中(例如在工厂中)将CO 2转化为更有效的方法。“您可以简单地在现有工厂中增加一个额外的反应器，这些工厂目前排放大量的CO 2，其中CO 2 首先将其转化为一氧化碳，然后进一步处理。”这样的工厂不破坏气候，反而会带来额外的好处。

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