二矽化鉬：一種將二氧化碳轉化為燃料的催化劑

二矽化鉬（MoSi₂）—一種將二氧化碳轉化為燃料的催化劑，幫助科研人員向通過將CO₂轉化為燃料以解決全球變暖問題又邁進了一步。

昆士蘭科技大學材料科學中心的研究人員利用理論模型確定了六種金屬（鎳、鈮、鈀、錸和銠）在將CO₂轉化為可持續清潔能源的反應中被發現是高效的。

這項研究發表在《自然通訊》雜誌上，是由昆士蘭科技大學研究人員杜愛軍教授、顧元通教授主導的。這項研究通過在澳大利亞國立大學國家計算基礎設施進行類比，研究了金屬的單個原子如何與二維“鐵電”材料發生反應。

鐵電材料的一邊是正電荷，另一邊是負電荷，當施加電壓時，這種極化可以被逆轉。在一個理論模型中，研究人員發現，在鐵電材料中加入催化劑金屬原子可以將溫室氣體轉化為所需的化學燃料。

一旦極性逆轉，這種狀態仍然是轉化CO₂的催化劑。儘管十年前就有人提出使用單原子催化劑來減少CO₂，但這項研究將該領域向前推進了一大步。

“我們已經設計了一種特殊的化學催化劑，可以將溫室氣體CO₂轉化為所需的化學燃料。轉換效率可以用一種可行的方式進行控制，”參與該項目的研究人員說，“這意味著我們首次開發了加快或減慢化學反應的能力，甚至可以轉換化學反應。”

“二氧化碳是溫室效應引起的全球變暖的主要原因，將其轉化為化學燃料不僅對我們的環境很重要，而且還有助於解決能源危機。”該研究的主要作者Zhu博士說，這項工作為設計可能對化學工業產生重大影響的新催化劑提供了指導。

從古至今，從銅和鐵的提煉到我們今天的資訊社會所依賴的半導體的製造，知識和新材料二矽化鉬的生產為人類和社會進步做出了貢獻。然而，許多材料及其製備方法造成了我們面臨的環境問題。

每年約有900億噸的原材料：主要是金屬、礦物、化石物質和生物質，被開採出來用於生產原料。從現在到2050年，這個數字預計將翻倍。所提取的大部分MoSi₂原料都是以不可再生物質的形式存在，給環境、社會和氣候帶來了沉重的負擔。MoSi₂材料的生產約占溫室氣體排放的25%，而金屬冶煉則消耗了人類產生的約8%的能源。

二矽化鉬行業在電子和光子材料、能源材料、玻璃、硬質材料、複合材料、輕金屬、聚合物和生物聚合物、多孔材料和特種鋼方面擁有強大的研究環境。硬質材料（金屬）和特種鋼目前占瑞典材料銷售額的一半以上，而玻璃和能源材料是最強勁的增長領域。

新材料包括MoSi₂的市場趨勢是21世紀科技發展的主要方向之一。隨著科學技術的發展，人們在傳統材料的基礎上，根據現代科學技術的研究成果，開發出新材料MoSi₂。新材料分為金屬材料、無機非金屬材料（如陶瓷、砷化鎵半導體等）、有機高分子材料、先進複合材料。

新材料包括MoSi₂的市場趨勢是21世紀科技發展的主要方向之一。隨著科學技術的發展，人們在傳統材料的基礎上，根據現代科學技術的研究成果，開發出新材料MoSi₂。新材料分為金屬材料、無機非金屬材料（如陶瓷、砷化鎵半導體等）、有機高分子材料、先進複合材料。

21世紀二矽化鉬科技發展的主要方向之一是新材料的研究和應用。新材料的研究是對材料性能認識和應用的進一步推進。

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