研究人员揭示了独特的碳捕获技术的工作原理

萨里大学碳捕获技术专家MelisDuyar博士表示，英国可以在有效捕获二氧化碳并将其转化为氢气等有用产品的技术方面处于领先地位。

在发表上述评论之前，萨里的研究团队进行了一项史无前例的实验，以了解他们的新技术如何使用可切换双功能材料(DFM)捕获二氧化碳(CO2)并将其转化为绿色燃料或有用物质工业化学品。该研究发表在《材料化学杂志A》上。

萨里团队的可切换DFMNiRuNa/CeAl由双金属合金纳米粒子与分散的钠基吸附剂组成。这些元素相结合，创造出一种独特的材料，不仅可以在一次化学反应中，而且可以在三个化学反应中捕获和转化CO2，​​从而在不断变化的能源格局中提供多功能性。

该研究的主要作者、萨里大学梅利斯·杜亚尔(MelisDuyar)博士表示：“追求先进的碳捕获技术不仅是为我们的星球做的正确之事，而且对于英国成为全球领先者来说，这是一个绝佳的机会-runner，利用这一过程中产生的绿色能源产品的巨大潜力。

“我们将继续应用从这项研究中吸取的经验教训，并与高等教育部门和行业的其他人合作，继续完善这一过程。”

萨里大学的研究人员发现NiRuNa/CeAl可用于在三个重要的化学反应中捕获CO2：

CO2甲烷化(将CO2转化为甲烷)——CO2转化为甲烷的过程。它将CO2与氢气(H2)结合产生甲烷(也称为“合成天然气”)和水。

逆水煤气变换——涉及将CO2和H2转化为一氧化碳(CO)和水(H2O)的化学过程。该反应可用于制造可持续的“合成气”，它是CO和H2的混合物，可以使用化学工业中已有的技术将其转化为多种化学品，使我们更接近循环经济。

甲烷干重整(DRM)—一种化学过程，涉及将甲烷和CO2转化为“合成气”，利用沼气等未充分利用的碳氢化合物资源，并在缺乏绿色氢气的情况下提供脱碳和CO2回收机会。

通过使用一种名为operando-DRIFTS-MS的技术，该团队能够观察分子与这些独特双功能材料表面的相互作用，同时CO2被捕获，并通过这三个反应进一步转化为产品。这使得研究人员能够确定DFM的工作原理，从而大大提高他们设计高性能材料的能力。

Duyar表示：“捕获和利用二氧化碳是到2050年实现净零排放最终目标的关键。我们现在对可切换DFM如何能够直接利用捕获的CO2进行多种反应有了更清晰的了解，这将帮助我们通过合理的设计进一步提高这些材料的性能。”