几十年来，化学家们一直试图用二氧化碳做一些有意义的事情。但二氧化碳是一种非常稳定且不易起化学反应的分子。为了将其分离为CO和氧气，研究人员不得不添加能量，通常是电力。但人们现在已经不这么做了，因为精炼石油制造燃料要便宜得多。然而一些催化剂（能够加速化学反应的物质）却能够使这一过程变得更为廉价。

一种有希望的催化剂是在中心具有一个钴原子的环形有机分子，即所谓的卟啉。当向溶解了一些二氧化碳并安装有两个电极的电解液中添加卟啉后，这种温室气体被分解为CO和氧气。但这一过程只有在卟啉被溶解于一种有环境问题的有机溶剂中才会发生。并且还有另一个问题：卟啉往往会随着时间的推移而凝结成块，从而破坏它们的电子运送能力。

为了解决这一问题，由加利福尼亚大学伯克利分校化学家omar

yaghi和chris

chang率领的研究人员找到了一种解决方法，能够将卟啉与名为共价有机框架（cof）的一种多孔固体材料结合在一起。

yaghi与他的团队开发出了各种各样的cof，作为过滤器分离不同的气体。但为了向着制造可再生能源迈出第1步，研究人员想要看看他们的钴cof能否分离二氧化碳。卟啉似乎是一个自然的选择，因为它不仅擅长向二氧化碳运送电子，而且也可以导电。

从理论上讲，卟啉cof的多孔性使得二氧化碳能够穿透并与卟啉中心的钴原子进行催化反应。

在合成了新的cof后，yaghi、chang和他们的同事将一层电极放在这种多孔材料的顶端。由于他们的催化剂已经接触到电极，因此就不再需要分子卟啉催化剂所需的有机溶剂，转而用一种简单的水基电解液代替。当研究人员接通电流后，他们发现卟啉cof不但能够将二氧化碳分解为CO和氧气，而且比分子版本做得更好。

研究人员随后又向卟啉cof中加入了一些铜，从而增加了二氧化碳分子与钴原子实际接触以及被分解的可能性。

伯克利研究团队日前在《科学》杂志网络版上报告说，这种双金属的cof分离二氧化碳分子的能力是自由移动的钴卟啉分子的60倍。cof同时被证明是高效的——能够利用90%的电子将二氧化碳分子分解为CO。而且这种催化剂极具活性，每小时能够分解约24万个二氧化碳分子，是只有钴的cof的25倍。所有这些使得这种新材料成为迄今为止最棒的二氧化碳分离催化剂。

伊利诺伊大学香槟分校化学家paul

kenis表示：“这真是一项非常出色的工作。”他强调有许多研究团队都在尝试利用多孔电极材料改进他们的二氧化碳—氧化碳转化策略。

kenis和yaghi表示，最终，这些分解出的CO可以同氢相结合，从而生成来自可再生能源（例如风能和太阳能）的碳氢燃料。这种做法如今在经济上还不可行，因为精炼石油成本更低。但如果一个国家只想利用可再生能源制造燃料，而不想向空气中排放因燃烧化石燃料产生的二氧化碳，那么这样的新材料将会派上用场。

催化剂工业中的一类重要产品，用于生产无机化工产品的化学加工过程，主要包括合成气和氢气的生产、气体的净化、氨合成和硫酸的生产等。这些过程所用的催化剂都有专门的企业进行生产和经营。

  合成气和氢气生产用催化剂  世界上每年以亿吨计的天然气、石油和煤炭用于制造合成气，以便进一步用于生产合成氨、甲醇以及用于还原铁矿制成海绵铁等。天然气和石nao油通过蒸汽转化催化剂可制得合成气，煤和重质油经部分氧化法造气炉可制成水煤气。合成气或水煤气都以氢和co为主要成分，根据需要可通过变换催化剂使其中的co变换为氢。

催化剂的制法

(1)机械混合:

采用机械搅拌的方法将催化剂的活性固体组分与载体混合在一起构成催化剂。此种方法简便,但制备的催化剂效果不佳。

(2)浸渍法:

采用载体浸泡在活性组分的盐溶液中,蒸发,灼烧而使活性组分附着在载体上。此种方法能使活性组分在载体表面高度分散,具有较好的催化性能。

(3)离子交换法:

此种催化剂载体一般为沸石,沸石在使用前先用铵盐或矿酸进行离子交换,则沸石上被引入氨离子或氢离子,然后将其放入一定量活性组分配成的离子溶液,将活性离子交换到载体上。这种方法使活性组分的分散度更好,催化活性更高,但制备较费时间。

(4)沉淀法:

沉淀法是在含金属盐类的溶液中加入沉淀剂,生成水合金属氧化物或碳酸盐的结晶或凝胶,再通过进一步分离、洗涤、干燥而得活性组分。此法适用于负载量较大的催化剂。

(5)其他:

将活性组分附着到载体上的方法较多,例如,将浸渍与机械混合联合起来、柠檬酸络合法、水热生晶法等。