美国能源部（DOE）布鲁克海文国家实验室的科学家们已经发现了一种新的催化体系，将二氧化碳（CO2）转化为甲醇，甲醇是一种用于生产广泛的工业化学品和燃料的重点物品。新的系统与比现在使用的其他催化剂有更高的活性，能更容易地使通常为惰性的CO2参与这些反应。

通常状况下，因为CO2在化学反应中与大多数催化剂的相互作用弱，研究相当困难。这些研究需要使用新开发的原位（现场或反应条件下）成像和化学“指纹”技术。这些技术允许科学家实时可视反应中各种催化剂的动态演化。科学家们还在塞维利亚大学和巴塞罗那超级计算机中心利用计算模型来提供甲醇合成机理的分子描述。

 “研发利用CO2合成甲醇的有效催化剂可以大大扩展这一丰富的天然气作为一种经济原料的用途，”研究主导者、布鲁克海文国家实验室的化学家Jose Rodriguez说。将来甚至有可能设想这种催化剂可以帮助减轻这一温室气体的积累：通过捕获从甲醇为动力的内燃机和燃料电池释放的CO2，回收利用合成新的燃料。

当然，未来将视多种因素而定，包括经济。“我们的基本研究都集中在揭示催化剂如何工作，以及利用这些知识提高其活性和选择性等方面，” Rodriguez强调。

研究小组包括来自布鲁克海文国家实验室、西班牙塞维利亚大学和委内瑞拉中央大学的科学家，其研究结果发表在2014年8月1日的《科学》上。（编译：中国科学院成都生物研究所 王芋华，王海燕）

Highly active copper-ceria and copper-ceria-titania catalysts for

 methanol synthesis from CO2.

Abstract  The transformation of CO₂ into alcohols or other hydrocarbon compounds is challenging because of the difficulties associated with the chemical activation of CO₂ by heterogeneous catalysts. Pure metals and bimetallic systems used for this task usually have low catalytic activity. Here we present experimental and theoretical evidence for a completely different type of site for CO₂ activation: a copper-ceria interface that is highly efficient for the synthesis of methanol. The combination of metal and oxide sites in the copper-ceria interface affords complementary chemical properties that lead to special reaction pathways for the CO₂→CH₃OH conversion.

原文链接：http://www.sciencemag.org/content/345/6196/546.full.pdf