Катализаторы на основе платины и молибдена сделали из углекислого газа метанол
Реакция началась уже при комнатной температуре
Исследователи получили катализатор, который превращает CO2 в метанол уже при комнатной температуре и сохраняет активность без потерь на протяжении 3600 часов. Для достижения такого результата они встроили в поры металл-органического каркаса кластеры из одного атома платины и шести атомов молибдена. Исследование опубликовано в журнале Nature Chemistry.
Антропогенные выбросы парниковых газов, особенно CO2, считаются большой экологической проблемой. За последние 20 лет его концентрация в атмосфере увеличилась на 11,4 процента, что представляет собой большую угрозу для планетарного климата. Существуют различные способы борьбы с этой проблемой: закачка газа под землю, увеличение зеленых насаждений, которые служат аккумулятором углерода, снижение выбросов за счет более эффективных процессов и «зеленых» источников энергии.
Еще одним из способов снижения выбросов является переработка выбрасываемого нефтехимическими предприятиями углекислого газа. И, хотя существующие промышленные катализаторы на основе меди и оксидов цинка с алюминием справляются с этой задачей, их главным недостатком остается требование рабочих температур выше 250 градусов Цельсия, что означает высокое энергопотребление и при этом не очень высокую селективность по метанолу, из-за чего образуются побочные продукты. Попытки добавить к оксидным носителям из циркония, индия и цинка компоненты, активирующие водород, — палладий или никель — снижают рабочую температуру до 200–250 градусов Цельсия, но часто снижают и селективность в сторону метанола. Главная проблема всех таких систем — различные активные центры на металлических частицах, оксидах металлов и на их границах раздела, что затрудняет рациональный дизайн катализаторов.