加州大学洛杉矶分校塞缪尔利工程学院、莱斯大学和加州大学圣巴巴拉分校的研究人员开发了一种更简单、更环保的方法来制造合成气。
一项详细介绍他们工作的研究今天发表在《自然能源》杂志上。
合成气是一氧化碳和氢气的混合物。它被用来制造氨、甲醇、其他工业化学品和燃料。制造合成气最常见的过程是煤炭气化，在高温下利用蒸汽和氧气(来自空气)，这一过程会产生大量的二氧化碳。
一种更环保的制造合成气的方法，称为甲烷干式重整，涉及到使两种强效的温室气体发生反应。甲烷(例如，来自天然气)和二氧化碳。但这一过程并没有广泛应用于工业规模，部分原因是它需要至少1300华氏度(700摄氏度)的温度来启动化学反应。
在过去的十年中，研究人员试图改进用各种金属合金制造合成气的工艺，这些合金可以在较低的温度下催化所需的化学反应。但这些测试要么效率低下，要么导致金属催化剂被覆盖在焦炭上，焦炭是在生产过程中形成的主要是碳的残留物。
在新的研究中，工程师们发现了一种更合适的催化剂:在可见光下含有少量贵金属钌原子的铜。形状像一个小肿块直径约5纳米(一纳米是1000000000米)和躺在一个金属氧化物的支持,新的催化剂使化学反应选择性生产合成气的两个温室气体使用可见光驱动反应,而不需要任何额外的热能输入只
此外，原则上来说，这个过程只需要集中的阳光，这也可以防止焦炭的堆积，而之前的方法曾使焦炭堆积。
合成气广泛应用于化学工业中，为我们的日常生活提供了许多化学品和原料。这篇论文的通讯作者、加州大学洛杉矶分校化学和生物分子工程杰出教授艾米丽·卡特(Emily Carter)说。“这个新过程令人兴奋之处在于，它提供了对捕获的温室气体进行反应的机会减少对大气的碳排放在创造这种关键的化学原料时，使用廉价的催化剂和太阳能等可再生能源，而不是使用化石燃料。”
卡特也是加州大学洛杉矶分校的执行副校长和教务长。
加州大学洛杉矶分校的助理项目科学家约翰·马克·马德雷兹(John Mark martierrez)对该反应进行了量子力学分析，展示了生成气体的化学反应的原子一步一步的过程。
这项研究的第一作者是莱斯大学的博士后学者周立南。其他资深作者包括来自赖斯、娜奥米·哈拉斯和彼得·诺德兰德的教授，以及由菲利普·克里斯托弗领导的加州大学圣巴巴拉分校的教授。
该研究由空军科研办公室、国防部多学科大学研究计划和韦尔奇基金会提供支持，后者支持化学基础研究。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：http://newsroom.ucla.edu/releases/greener-simpler-way-to-create-syngas