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时间：2022-05-31 09:29:46来源：
通过将二氧化碳转化为燃料来应对全球变暖的目标可能更接近于研究人员使用超级计算机来识别一组可能发挥关键作用的“单原子”催化剂。
昆士兰科技大学材料科学中心的研究人员由寇良志副教授领导，参与了一项国际研究，该研究使用理论模型确定了六种金属(镍、铌、钯、铼、铑、锆)，这些金属在可以将二氧化碳转化为可持续和清洁能源的反应。
发表在《自然通讯》上的研究涉及昆士兰科技大学的研究人员杜爱军教授、顾元彤教授和林菊博士。
寇教授说，这项研究是通过使用澳大利亚国立大学的国家计算基础设施对实验进行建模来进行的，研究金属的单个原子如何与二维“铁电”材料反应。
铁电材料在一个面上带正电荷，在另一个面上带负电荷，当施加电压时，这种极化可以逆转。
在理论建模中，研究人员发现将催化剂金属原子添加到铁电材料中可以将温室气体转化为所需的化学燃料。
一旦极性反转，该状态将被保留以充当转化二氧化碳的催化剂。
寇教授说，虽然十年前提出了用于减少二氧化碳的单原子催化剂，但这项研究大大推动了该领域的发展。
“我们设计了一种特殊的化学催化剂，它可以将温室气体CO2转化为所需的化学燃料。可以通过可行的方法控制转化效率，”寇教授说。
“这意味着我们第一次开发了加速或减速的能力，甚至可以切换化学反应。
“二氧化碳是温室效应导致全球变暖的主要原因，将其转化为化学燃料不仅对我们的环境很重要，而且有助于解决能源危机。”
该研究的第一作者 Ju 博士说，这项研究工作为新型催化剂的设计提供了指导，这些催化剂可能对化工行业产生重大影响。
寇教授表示，该研究领域的长期目标是找到将二氧化碳转化为清洁能源的方法。
寇教授说，这项研究的结果最终可能会导致一种在发动机或工业系统中添加涂层的方法，这种方法可以转化二氧化碳，而不是将更多的气体释放到大气中。
昆士兰科技大学的研究人员来自机械、医学和过程工程学院以及化学和物理学院。
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