二氧化碳與矽烷反應?使用者22515355923282021-11-11 21:31:35

四氫化矽即矽烷,在N-雜環碳烯(NHC)做有機催化劑的情況下,可與二氧化碳反應生產甲醇。

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溫和條件下二氧化碳轉化為甲醇

新加坡生物工程和奈米技術研究院(IBN)的研究人員於2009年4月16日宣佈,開發成功在溫和條件(室溫)下將CO2轉化為甲醇的催化工藝。這一成果已釋出在《Angewandte Chemie》雜誌國際版上。

IBN的研究人員採用穩定的N-雜環碳烯(NHC)有機催化劑,利用矽烷使CO2還原。這種有機催化劑與過渡金屬催化劑相比,甚至在氧氣存在下,用於這一反應也頗為有效並且穩定。為此,CO2還原作用可在乾燥空氣中在緩和條件下進行。

IBN的研究人員指出,僅需少量N-雜環碳烯(NHC)就可在反應中誘導二氧化碳的活性。將由二氧化矽與氫氣相組合的氫矽烷加入NHC啟用的二氧化碳中,透過新增水(水解),這一反應的產品就可轉化成甲醇。

氫矽烷提供氫,氫在還原反應中與二氧化碳進行鍵結合。甚至在室溫下,二氧化碳也可靠NHC的有效催化進行還原。從二氧化碳還原的產品中很容易得到甲醇。研究人員以前的研究業已驗證了它有多種應用,作為強力抗氧化劑可治療一些疾病,並可有效地催化使糖類轉化為替代能源來源。現在的成果進一步表明,N-雜環碳烯(NHC)可成功地應用於使CO2轉化為甲醇,這將有助於開啟這種大量存在的氣體潛在利用的大門。

以前要將二氧化碳還原成較有用的產品需要供入較多能量,並需很長的反應時間,同時要使用過渡金屬催化劑,而過渡金屬催化劑在氧氣中又不穩定,同時很昂貴。IBN進行的下一步研究旨在為製取氫矽烷反應劑尋求較廉價的替代方案,從而使甲醇生產在大規模工業應用時成本更低。