東工大開發出兩款高效能新觸媒

 

刊登日期:2019/1/14
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東京工業大學的研發團隊開發出2種新款觸媒,可高效率將二氧化碳轉換成一氧化碳。其中之一的新觸媒係僅以「銅錳(CuMu)錯合物觸媒」這類便宜的元素所構成,具備的活性則等同於貴金屬或稀金屬光觸媒。另一種新觸媒則是「錸(Re)錯合物觸媒」,即使是二氧化碳含量僅1%的氣體,也能高效率地進行轉換成一氧化碳的還原反應。包含火力發電廠及製鐵廠等排放的低濃度二氧化碳新觸媒在內,新觸媒可望實現二氧化碳的直接資源化。

一氧化碳是氫與混合氣體所形成的合成氣體,若能直接從二氧化碳生成,將有助於改善地球暖化問題。這次所開發的兩款新觸媒係為同相觸媒,在有機溶媒中將二氧化碳還原成一氧化碳。

新開發的銅錳錯合物觸媒以可視光照射後,可高效將二氧化碳還原成一氧化碳及甲酸,其構成有做為光敏化劑的銅錯合物及實際上發揮觸媒功能的錳錯合物。量子收率達57%,顯示耐久性的觸媒轉化數為1300次以上,比起採用釕(Ru)或錸(Re)的高效金屬錯合物光觸媒,具備同等甚至更佳的表現。只要更改錳錯合物的組成,便能控制一氧化碳與甲酸的生成比例。

另一方面,錸錯合物觸媒則是對於二氧化碳濃度不高的排放氣體,也可有效率生成一氧化碳。方法簡單,只要在有機溶媒中施加電極即可,運用了錸在捕捉與還原二氧化碳的性能。即使二氧化碳濃度僅1%,一氧化碳的生成選擇率達94%(24小時),法拉第效率達85%,顯示出其高性能。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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