一种低成本的锡基催化剂可以选择性地将二氧化碳转化为三种广泛生产的化学品——乙醇、乙酸和甲酸。

许多工业生产产生的排放物中隐藏着一种尚未开发的资源——二氧化碳(CO2)。二氧化碳是温室气体和全球变暖的罪魁祸首，但可以将其捕获并转化为增值化学品。

在美国能源部 (DOE) 阿贡国家实验室、北伊利诺伊大学和瓦尔帕莱索大学的合作项目中，科学家们报告了一系列催化剂，可以有效地将 CO2转化为乙醇、乙酸或甲酸。这些液态碳氢化合物是美国产量最多的化学品之一，存在于许多商业产品中。例如，乙醇是许多家用产品的关键成分，也是几乎所有美国汽油的添加剂。

该工作发表在《美国化学会杂志》上。

该催化剂基于沉积在碳载体上的锡金属。 “如果完全开发出来，我们的催化剂可以将各种工业来源产生的CO2转化为有价值的化学品，”刘迪佳说。 “这些来源包括化石燃料发电厂以及生物发酵和废物处理设施。”刘是阿贡国家实验室的高级化学家，也是芝加哥大学普利兹克分子工程学院的高级科学家。

该团队使用的方法称为电催化转化，这意味着催化剂上的CO2转化是由电力驱动的。通过改变所使用的锡的尺寸，从单个原子到超小簇以及更大的纳米微晶，该团队可以分别控制CO2转化为乙酸、乙醇和甲酸。这些化学品的选择性均为 90% 或更高。 “我们发现催化剂尺寸改变反应路径是前所未有的，”刘说。