新華社東京10月17日電(記者錢錚)日本東京大學和名古屋大學等聯合研究發現,他們使用微波加熱技術將能量集中于單個原子加熱,成功以高能量轉化效率將二氧化碳變成有用化合物。這項成果有助于二氧化碳減排。

研究新近已發表于美國《科學進展》雜志。研究人員聯合發布新聞公報說,目前常用的化學反應加熱方法是用火或熱水從周圍加熱整個容器。但實際上多數情況下,化學反應的發生區域特別小,通常發生在特定的幾個原子、幾個分子范圍,常用的加熱方法把熱能分散到整個化學反應容器,能量使用效率不高。

研究團隊以微波爐加熱食物的原理為切入點,通過改進并設計新型催化劑,尋找可將能量精準送達化學反應發生區域的方法。研究人員經過變換催化劑中金屬離子的種類發現,一種中心為一價銦離子的菱沸石加熱效率最高,有望作為沸石催化劑使用。

使用新設計的催化劑,研究團隊成功使微波能量集中于單個原子,從而以高能量轉化效率用二氧化碳和氫制得一氧化碳。在實驗室內,這種用微波精準加熱的能量轉化效率是常用的整體加熱方法的4倍以上。一氧化碳常被用于化學和冶金工業,以及食品保鮮等領域。

公報說,新成果有望用于局部抑制二氧化碳排放。研究團隊計劃繼續研發其他催化劑材料,以進一步提高能量轉化效率并應用于各種催化反應。