石墨烯量子点将二氧化碳转化为燃料

美国莱斯大学的科学家利用石墨烯量子点与氮原子结合，将二氧化碳转化为液体燃料。

在杂志中有描述自然通讯在美国，氮掺杂石墨烯量子点(NGQDs)充当电催化剂，将温室气体转化为小批量的乙烯和乙醇。尽管研究人员说他们还不完全了解其中的作用机制，但NGQDs是和铜一样有效的催化剂，铜也正在被测试将二氧化碳转化为复杂的碳氢化合物。此外，量子点还能长时间保持其催化活性。

“这很令人惊讶，因为人们已经尝试了所有不同种类的催化剂，而真正的选择只有少数几种，比如铜，”领导这项研究的莱斯材料科学家普利克尔·阿贾扬说。

“我认为我们的发现从根本上是有趣的，因为它提供了一个筛选新型催化剂的有效途径，将二氧化碳转化为更高价值的产品。”

量子点是原子厚的碳片，被分解成大约一纳米厚、几纳米宽的粒子。加入氮原子，当电流加上像二氧化碳这样的原料时，就会发生各种化学反应。在实验室测试中，ngqd能够将二氧化碳减少90%，将45%转化为乙烯或酒精。

“我们的研究结果表明，位于石墨烯量子点边缘的吡啶氮(一种基本有机化合物)导致二氧化碳催化转化为碳氢化合物，”Rice博士后研究员吴敬杰说，他是该论文的共同第一作者。

“下一步任务是进一步提高氮的浓度，以帮助提高碳氢化合物的产量。”

虽然电催化可以很容易地在实验室中进行，但工业上通常使用可扩展的热催化来生产燃料和化学品。因此，Ajayan说，这一过程不太可能在不久的将来被用于商业目的。