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以纳米酶为催化剂,二氧化碳变废为宝

2019-10-4 环球解密

自然界中各种酶通过级联反应(cascade reaction),能够把相对简单的原材料变成复杂的分子。一份新研究借鉴这种机理,使用人造纳米粒子实现了变废为宝的效果——将二氧化碳变成了在化工业中很重要的原材料乙醇和丙醇。

这份由德国波鸿鲁尔大学(Ruhr-Universität Bochum)和澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)合作完成的研究介绍说,酶有不同的活性中心,在不同的反应步骤中起着各自的作用。研究者合成了一种以金属银为核心,外面裹着铜质网的纳米粒子扮演自然界中酶的角色。

研究者称,银核心作为第一反应中心,产生的过渡产品将继续与铜质网发生反应,经过两步级联反应生成更为复杂的分子后离开纳米粒子。

这份研究展示了将二氧化碳变为乙醇和丙醇的神奇效果。

“还有其它纳米材料不通过级联反应,也能把二氧化碳变成这些产品,但是那耗费更多能量。”研究负责人、波鸿鲁尔大学的电子化学教授舒曼(Wolfgang Schuhmann)说。

研究者正进一步探索纳米颗粒的级联反应理论,希望能够有选择地产出更有价值的产品,如乙烯或丁醇。

这份研究近期发表在美国化学协会(ACS)期刊上。

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