二硅化鉬（MoSi2）—一種將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料的催化劑，幫助科研人員向通過將CO2轉(zhuǎn)化為燃料以解決全球變暖問題又邁進(jìn)了一步。

昆士蘭科技大學(xué)材料科學(xué)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(zhuǎn)化為可持續(xù)清潔能源的反應(yīng)中被發(fā)現(xiàn)是高效的。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上，是由昆士蘭科技大學(xué)研究人員杜愛軍教授、顧元通教授主導(dǎo)的。這項(xiàng)研究通過在澳大利亞國立大學(xué)國家計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行模擬，研究了金屬的單個(gè)原子如何與二維“鐵電”材料發(fā)生反應(yīng)。

鐵電材料的一邊是正電荷，另一邊是負(fù)電荷，當(dāng)施加電壓時(shí)，這種極化可以被逆轉(zhuǎn)。在一個(gè)理論模型中，研究人員發(fā)現(xiàn)，在鐵電材料中加入催化劑金屬原子可以將溫室氣體轉(zhuǎn)化為所需的化學(xué)燃料。

一旦極性逆轉(zhuǎn)，這種狀態(tài)仍然是轉(zhuǎn)化CO2的催化劑。盡管十年前就有人提出使用單原子催化劑來減少CO2，但這項(xiàng)研究將該領(lǐng)域向前推進(jìn)了一大步。

“我們已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種特殊的化學(xué)催化劑，可以將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為所需的化學(xué)燃料。轉(zhuǎn)換效率可以用一種可行的方式進(jìn)行控制，”參與該項(xiàng)目的研究人員說，“這意味著我們首次開發(fā)了加快或減慢化學(xué)反應(yīng)的能力，甚至可以轉(zhuǎn)換化學(xué)反應(yīng)。”

“二氧化碳是溫室效應(yīng)引起的全球變暖的主要原因，將其轉(zhuǎn)化為化學(xué)燃料不僅對(duì)我們的環(huán)境很重要，而且還有助于解決能源危機(jī)。”該研究的主要作者Zhu博士說，這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)可能對(duì)化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生重大影響的新催化劑提供了指導(dǎo)。

從古至今，從銅和鐵的提煉到我們今天的信息社會(huì)所依賴的半導(dǎo)體的制造，知識(shí)和新材料二硅化鉬的生產(chǎn)為人類和社會(huì)進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。然而，許多材料及其制備方法造成了我們面臨的環(huán)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(zhì)和生物質(zhì)，被開采出來用于生產(chǎn)原料。從現(xiàn)在到2050年，這個(gè)數(shù)字預(yù)計(jì)將翻倍。所提取的大部分MoSi2原料都是以不可再生物質(zhì)的形式存在，給環(huán)境、社會(huì)和氣候帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。MoSi2材料的生產(chǎn)約占溫室氣體排放的25%，而金屬冶煉則消耗了人類產(chǎn)生的約8%的能源。

二硅化鉬行業(yè)在電子和光子材料、能源材料、玻璃、硬質(zhì)材料、復(fù)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(qiáng)大的研究環(huán)境。硬質(zhì)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(qiáng)勁的增長領(lǐng)域。

新材料包括MoSi2的市場(chǎng)趨勢(shì)是21世紀(jì)科技發(fā)展的主要方向之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)趥鹘y(tǒng)材料的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的研究成果，開發(fā)出新材料MoSi2。新材料分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料（如陶瓷、砷化鎵半導(dǎo)體等）、有機(jī)高分子材料、先進(jìn)復(fù)合材料。

新材料包括MoSi2的市場(chǎng)趨勢(shì)是21世紀(jì)科技發(fā)展的主要方向之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)趥鹘y(tǒng)材料的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的研究成果，開發(fā)出新材料MoSi2。新材料分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料（如陶瓷、砷化鎵半導(dǎo)體等）、有機(jī)高分子材料、先進(jìn)復(fù)合材料。

21世紀(jì)二硅化鉬科技發(fā)展的主要方向之一是新材料的研究和應(yīng)用。新材料的研究是對(duì)材料性能認(rèn)識(shí)和應(yīng)用的進(jìn)一步推進(jìn)。