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研究人员已经开发出可以将二氧化碳(全球变暖的主要原因)转化为塑料、织物、树脂和其他产品的催化剂。
除了酶以外，电催化剂是第一种可以将二氧化碳和水转化为含有一个、两个、三个或四个碳原子的碳构建块的材料，其效率超过99%。
其中两种产品——甲基乙二醛(C3)和2,3-呋喃二醇(C4)——可以用作塑料、粘合剂和药物的前体。有毒的甲醛可以被更安全的甲二醛取代。
这项基于人工光合作用化学原理的发现被详细刊登在《能源与环境科学》杂志上。
罗格斯大学新布伦瑞克分校化学与化学生物学系和生物化学与微生物学系的资深作者Charles Dismukes说:“我们的突破可能会使二氧化碳在化学和制药工业中转化为有价值的产品和原料。”
他也是罗格斯大学韦克曼微生物研究所的首席研究员。
以前，科学家们证明二氧化碳可以电化学转化为甲醇、乙醇、甲烷和乙烯，产量相对较高。
但该研究的主要作者、化学博士生卡琳•卡尔维尼奥(Karin Calvinho)表示，这种生产效率低下，成本过高，在商业上不可行。
她说，使用五种由镍和磷制成的廉价而丰富的催化剂，研究人员可以用电化学方法将二氧化碳和水转化成各种各样的碳基产品。
催化剂的选择和其他条件决定了多少碳原子可以结合在一起形成分子，甚至产生更长的聚合物。一般来说，碳链越长，产品越有价值。
下一步是进一步了解潜在的化学反应，以便将其用于生产其他有价值的产品，如在聚合物工业中广泛使用的二醇或可作为可再生燃料的碳氢化合物。研究人员正在设计、建造和测试用于商业用途的电解槽。
基于他们的工作，研究人员已经获得了电催化剂的专利和形成RenewCO₂,初创公司。
这项研究已经发表在《能源与环境科学》杂志上。