该研究主要作者、SLAC的科学家费利克斯·斯图特说：“甲醇是在高压下用氢气、二氧化碳和天然气中的一氧化碳生成的。我们正在从清洁资源中寻找低压条件下产生甲醇的方法，最终开发出利用清洁的氢生成甲醇的无污染制造过程。”
在世界范围内，每年生产涂料、聚合物、胶水和其他产品需要约65万吨甲醇。现有的甲醇厂内，天然气和水被转化为包括一氧化碳、二氧化碳和氢气的“合成气”，然后该合成气通过由铜、锌和铝构成的催化剂在高压过程下转化成甲醇。
据每日科学网、物理学家组织网近日报道，斯图特和其同事花费了很多时间去研究甲醇合成及其工业生产过程，并从分子水平上弄清楚了甲醇合成时铜—锌—铝催化剂的活性位点，而后开始寻找能够在低压条件下，只使用氢气和二氧化碳合成甲醇的新催化剂。斯图特与合作者弗兰克·彼得森开发了一个庞大的计算机数据库，从中搜索出富有前途的催化剂，以取代在实验室里测试各种化合物的方式。该论文的合著者之一、斯坦福大学化学工程教授延斯解释说：“该技术被称为计算材料设计。你可以得到完全基于计算机运算的新型功能材料。首先通过巨大的计算能力识别新的和有趣的材料，然后进行实验测试。”
在数据库中，斯图特将铜—锌—铝催化剂与成千上万的其他材料相比，发现最有前途的候选是一个称为镍—镓的化合物。丹麦技术大学的研究团队随后合成出镍和镓组成的固体催化剂。研究团队进行一系列的实验，以查看新的催化剂是否可在普通压力下产生甲醇。
实验室测试证实，计算机做出了正确的选择。在高温下，镍—镓比传统的铜—锌—铝催化剂能产生更多的甲醇，并大大减少了副产品一氧化碳的产量。研究人员指出，镍比较丰富，虽然镓较昂贵，但被广泛应用于电子行业。这表明，新的催化剂最终可以扩大规模用于工业。
该项研究成果表明了人们在研究催化剂的道路上一直在进步，催化剂对科技进步、工业发展的推动也是不置可否的。
了解更多催化剂相关信息，请关注中国窑炉网！
