通过核-壳纳米结构催化剂生产气体燃料

材料牛注：佐治亚大学的科研人员制备了一种以氧化铁为核，以二氧化钛为壳的核-壳纳米结构催化剂，该催化剂可以更高效地把太阳能转变为化学能，为未来清洁、可再生能源的发展提供了新的研究方向。

佐治亚大学的研究者们研制了一种纳米结构的催化剂，这种纳米结构催化剂可以更有效地利用太阳能来生产气体燃料。

在Catalysis Today杂志上，科研人员指出，以氧化铁为核，通过表面涂抹二氧化钛作为壳的纳米结构催化剂会比单层纳米材料吸收更多的太阳能。

Kun Yao作为本次项目的首席研究员，他指出：这项纳米结构材料的研发将会引起电子产品和能源领域的变革。

Yao认为，近几年来，为了更有效地利用太阳能，科研工作者们做了大量的工作去探索一种可持续的方法来满足全球长期能源的需求。一种有效的方法是制备高效催化剂，可以把太阳能通过化学反应转变为化学燃料，从而减少空气的污染。

佐治亚大学的研究者们通过二氧化钛制备纳米结构材料，将该材料应用于太阳能分解水、二氧化碳转换、环境净化等领域。这种复合材料具有无毒性、成本低、高稳定性等特点，因此在上述领域具有很好的应用前景。

Yao指出，二氧化钛是一种广泛使用的高效催化剂，但是它有一个主要的缺点：仅吸收紫外线。这意味着二氧化钛只能吸收大约5%的太阳能。为了更加有效地提高纳米结构催化剂的效率，科研者们以氧化铁作为核，二氧化钛作为壳，因为氧化铁可以吸收太阳光中的可见光，即可以吸收太阳光中的大部分能量。

科研者们通过把二氧化碳转变为气体燃料来测试纳米结构材料的性能。仅在周围可见光的照射下，这种核-壳纳米催化剂把二氧化碳和水转变为氢气的效率比直接使用二氧化钛作为催化剂的效率要高近五倍。这种核-壳纳米材料把二氧化碳转变为甲烷和甲醇的性能也得到了提高。进过几个小时的测试，科研者们发现纳米结构催化剂在空气中催化的时间越长，气体燃料的产量越多。随着更深入的研究和发展，该催化剂有望在近几年里投入生产，这为可持续的能源利用提供了新的研究方向。

原文参考链接：Core-shell nanostructures show promise in production of fuel gases

感谢材料人编辑部王宇提供素材。