为催化多个反应，科学家将催化剂造成双层空心球形状

来自荷兰、中国、比利时、日本和美国的一个研究小组开发了一种作为串联催化剂的双层空心球。在他们发表在《自然材料》杂志上的论文中，该小组描述了这种球体及其在将氢气和一氧化碳转化为液体碳氢化合物中的用途。

正如研究人员所指出的，其他化学家已经利用沸石和金属氧化物创造了串联催化剂，即可以用来催化两个或更多反应的单一催化剂，但他们的结构通常是随机的，而这也限制了他们的用途。在这项新的研究中，研究人员创造了一种具有稳定结构的串联催化剂。

双层空心球通过从一个含有金属离子的球状碳结构开始创建--它作为最终球体的内层。研究人员随后用沸石纳米晶体覆盖球体，然后通过涂抹一层钙化物完成创建。他们指出，钙化层的厚度可以修改，允许不同类型的反应。所产生的双壳球体随后可被用作串联催化剂。

作为例子，他们通过使用这种球体将合成气（与氢气混合的一氧化碳）转化为蜡状碳氢化合物，然后将碳氢化合物转化为了液体燃料。

双壳方法之所以有效，是因为它允许球体的一层与一种化学品相互作用，而另一层则与另一种化学品相互作用。它在某些方面类似于缓释药物：随着胃中的酸溶解胶囊的每一层，更多或不同的药物被逐渐释放。

研究人员指出，创造催化剂的过程是可调整的。任何一层或两层的厚度都可以调整，以适应个别反应的需要。

该研究论文题为"Tandem catalysis with double-shelled hollow spheres"，已发表在《自然材料》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.nature.com/articles/s41563-021-01183-0

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