ETH Zurich scientists with single-atom indium catalyst converting CO2 to methanol in a high-tech lab reactor, sustainable energy theme.
ETH Zurich scientists with single-atom indium catalyst converting CO2 to methanol in a high-tech lab reactor, sustainable energy theme.
Bild genererad av AI

Forskare utvecklar katalysator med en enda atom för omvandling av CO2 till metanol

Bild genererad av AI

Forskare vid ETH Zürich har konstruerat en katalysator med isolerade indiumatomer på hafniumoxid för att omvandla CO2 och väte till metanol mer effektivt än tidigare metoder. Denna design med en enda atom maximerar metallanvändningen och möjliggör tydligare studier av reaktionsmekanismer. Genombrottet kan bidra till en hållbar kemisk produktion som drivs med förnybara energikällor.

Forskare vid ETH Zürich har utvecklat katalysatortekniken genom att skapa ett system där enskilda indiumatomer på hafniumoxid driver omvandlingen av koldioxid och väte till metanol. Till skillnad från traditionella katalysatorer med metallnanopartiklar som innehåller hundratals eller tusentals atomer - många av dem inaktiva - används här varje indiumatom som en aktiv plats, vilket förbättrar effektiviteten och minskar beroendet av knappa metaller. Katalysatorn tål höga temperaturer upp till 300°C och tryck upp till 50 gånger atmosfäriska nivåer, vilket säkerställer hållbarhet för industriell användning. För att förankra atomerna stabilt utvecklade teamet syntesmetoder, inklusive flamförbränning vid 2.000-3.000°C följt av snabb kylning. Javier Pérez-Ramírez, professor i katalysteknik vid ETH Zürich, konstaterade: "Vår nya katalysator har en arkitektur med en enda atom, där isolerade aktiva metallatomer är förankrade på ytan av ett specialutvecklat stödmaterial." Han tillade att isolerade indiumatomer överträffar nanopartiklar: "I vår studie visar vi att isolerade indiumatomer på hafniumoxid möjliggör en mer effektiv CO2-baserad metanolsyntes än indium i form av nanopartiklar som innehåller ett stort antal atomer." Pérez-Ramírez beskriver metanol som "en universell prekursor för framställning av en mängd olika kemikalier och material, t.ex. plast - kemins schweiziska armékniv, så att säga". Han har arbetat med CO2-till-metanol sedan 2010, innehar patent och samarbetar med industrin och schweiziska forskare. Resultaten publiceras i Nature Nanotechnology (2026, DOI: 10.1038/s41565-026-02135-y).

Vad folk säger

Diskussioner på X om ETH Zurichs indiumkatalysator med en enda atom för omvandling av CO2 till metanol är positivt laddade av vetenskapsentusiaster och revisorer, som betonar överlägsen effektivitet, 100 % atomutnyttjande och potential för hållbara bränslen om de drivs av förnybara energikällor. Trådar beskriver tekniken i detalj och länkar till källor. Svaren inkluderar skepticism om skalbarhet, nettoenergivinst och uppmaningar att låta naturen hantera CO2.

Relaterade artiklar

Forskare vid University of Santiago de Compostela rapporterar en ljusdriven metod som direkt ”allylerar” metan – lägger till en allylgrupp som kan användas för att bygga mer komplexa molekyler – och de demonstrerar metoden genom att producera den icke-steroida östrogenen dimestrol från metan.

Rapporterad av AI

Forskare vid Nagoya University har utvecklat en järnbaserad fotokatalysator som minskar beroendet av sällsynta metaller i organsyntes. Den nya designen använder färre kostsamma chirala ligander och möjliggör den första asymmetriska totalsyntesen av (+)-heitziamide A. Detta framsteg främjar mer hållbara kemiska reaktioner under blått LED-ljus.

Chinese researchers have announced a new technique to mass-produce 2D material wafers, paving the way for high-performance electronics using a successor to silicon. Two-dimensional materials such as molybdenum disulfide, with their atomically thin structure, are regarded as promising successors for the post-Moore’s Law era due to their high carrier mobility and low power consumption. However, a core obstacle to commercialisation has been the difficulty of producing them uniformly over large areas and at a high quality.

Rapporterad av AI

Forskare vid Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf har filmat hur kopparatomer förlorar och återfår elektroner på femtosekunder med hjälp av dubbla lasrar. Experimentet skapar överhettad plasma som efterliknar extrema kosmiska förhållanden. Resultaten kan föra forskningen om laserfusion framåt.

Forskare har upptäckt att 2022 års utbrott av en undervattensvulkan i södra Stilla havet utlöste en kemisk process som avlägsnade betydande mängder metan från atmosfären. Upptäckten, som beskrivs i en ny studie, visar hur vulkanisk aska och havsvatten kombinerades för att bryta ner den potenta växthusgasen.

Denna webbplats använder cookies

Vi använder cookies för analys för att förbättra vår webbplats. Läs vår integritetspolicy för mer information.
Avböj