过度使用化石能源导致全球变暖和其他环境问题。为了减少温室效应，采用CO2-CH4重整技术(DRM)，以co2和CH4两种主要温室气体作为反馈产生合成气(CO和H2)。
DRM的关键在于催化剂的选择。DRM反应的催化剂主要由活性金属和载体两部分组成，其中合适的载体对提高反应活性和稳定性起着重要作用。目前，由于氧空位的存在，ZrO2被认为是一种很有前途的催化剂载体。然而，关于ZrO2表面氧空位对CO2吸附和活化过程的影响的研究仍然缺乏。
来自太原理工大学的牛俊天课题组通过密度泛函理论(DFT)计算研究了氧空位对ZrO2表面CO2吸附和活化的影响。
他们发现氧空位对CO2的吸附和活化都有很大的贡献，其本质在于氧空位极大地促进了电荷从ZrO2表面向CO2分子的转移。另外，通过对不同ZrO2晶相的比较发现，存在氧空位的t-ZrO2最有利于CO2的吸附和活化。
这些新发现阐明了氧空位在ZrO2制备高性能DRM反应催化剂中CO2吸附和活化的作用。同时，在原子水平上为CO2高效催化剂的设计提供指导。
这些发现发表在《能源前沿》杂志上。
更多资料:牛俊天等，氧空位对不同相ZrO2的CO2吸附和活化性能的增强，Frontiers in Energy(2023)。DOI: 10.1007 / s11708 - 023 - 0867 - 7
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引用本文:氧空位对不同相ZrO₂的二氧化碳吸附和活化性能的增强(2023,April 24)于2023年4月24日检索自https://phys.org/news/2023-04-oxygen-vacancies-carbon-dioxide-adsorption.html
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