新型催化剂将二氧化碳高效转化为丙烷

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

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

2026-01-26 如何写教育局的开学致辞(如何撰写一个引人入胜且富有启发性的开学致辞？)
尊敬的老师们、亲爱的同学们：大家好！在这金秋送爽、硕果累累的季节里，我们迎来了新学期的开学典礼。首先，我代表教育局向全体师生致以最热烈的欢迎和最诚挚的祝福！过去的一学期里，我们共同见证了学校在教育教学、科研创新、校园...
2026-01-22 邦德教育如何退学(如何妥善处理邦德教育的退学事宜？)
邦德教育如何退学？首先，您需要联系邦德教育的客服或招生办公室，告知他们您想要退学。他们会告诉您具体的流程和要求。提交退学申请：根据邦德教育的要求，填写退学申请表，并附上您的身份证明、学生证等相关材料。缴纳学...
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...
2026-01-26 如何预订亚洲教育(如何成功预订亚洲教育课程？)
预订亚洲教育通常涉及以下几个步骤：确定学习目标和需求：首先，你需要明确你的学习目标是什么，以及你希望在亚洲的哪个国家或地区接受教育。这将帮助你缩小选择范围并找到最适合你的课程。研究不同的教育机构：亚洲拥有许多...
2026-01-22 班主任如何写教育学论文(如何有效撰写一篇关于教育学的论文？)
撰写教育学论文是一项系统而复杂的工作，它要求研究者深入理解教育理论、实践以及相关研究。以下是一些步骤和建议，可以帮助班主任在撰写教育学论文时更加高效和有条理：选题与定位：确定一个具有研究价值的主题，这个主题应该...
2026-01-22 如何教育孩子讲堂(如何有效教育孩子：一个讲堂的深入探讨)
教育孩子是一项复杂而重要的任务，需要家长投入大量的时间和精力。以下是一些建议，帮助您更好地教育孩子：树立正确的价值观和人生观：作为家长，您应该为孩子树立一个良好的榜样，让他们明白什么是对、错、善、恶。同时，要引导他...