一种更绿色更简单的合成气生产方法

加州大学洛杉矶分校萨穆里理工学院，莱斯大学和加州大学圣塔芭芭拉分校的研究人员已经开发出一种更轻松，更绿色的合成气生产方法。

一项详细研究他们工作的研究今天发表在《自然能源》上。

合成气(“合成气”的简称)是一氧化碳和氢气的混合物。它用于制造氨，甲醇，其他工业化学品和燃料。产生合成气的最常见过程是煤气化，它在高温下使用蒸汽和氧气(来自空气)(该过程会产生大量二氧化碳)。

一种更环保的合成气生产方法，称为甲烷干重整，涉及使两种有效的温室气体发生反应-甲烷(例如，来自天然气)和二氧化碳。但是该方法并未在工业规模上广泛使用，部分原因是它需要至少1300华氏度(700摄氏度)的温度才能引发化学反应。

在过去的十年中，研究人员试图改善使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。但是测试要么效率低下，要么导致金属催化剂被焦炭覆盖，焦炭残留的大部分碳在过程中会积聚。

在这项新的研究中，工程师发现了一种更合适的催化剂：铜，其中的一些贵金属钌原子暴露在可见光下。这种新型催化剂的形状像一个直径约5纳米的微小凸起(纳米是十亿分之一米)，位于金属氧化物载体的顶部，能够进行化学反应，利用可见光选择性地从两种温室气体中产生合成气光来驱动反应，而无需任何其他热能输入。

另外，原则上，该过程仅需要集中的阳光，这也可以防止困扰早期方法的积碳。

加州大学洛杉矶分校化学与生物分子工程学教授，论文的相应作者艾米莉·卡特说：“合成气在化学工业中被广泛使用，以创造出许多使我们的日常生活得以发展的化学物质和材料。” “这项新工艺令人兴奋的是，它提供了机会，使捕获的温室气体发生反应-减少向大气排放的碳-同时使用廉价的催化剂和以阳光形式的可再生能源而不是使用化石燃料来生产这种关键的化学原料。 ”