Lars Mohrhusen的初级研究小组旨在开发二氧化碳转化的新催化剂。催化剂样品(如支架中间的方形灰色板)在真空室中使用各种分析方法进行检测。资料来源:奥尔登堡大学/ Marcus Windus
由化学家Lars Mohrhusen博士领导的奥尔登堡大学(University of Oldenburg)一个新的初级研究小组正致力于利用太阳能将二氧化碳转化为有用的化学物质。这个国际团队致力于双重可持续战略，旨在创造不含贵金属的催化剂，利用阳光来激活这种惰性温室气体。
德国联邦教育和研究部(BMBF)已批准在未来六年内为Su2nCat-CO2项目提供260万欧元的资金，作为其资助计划SINATRA的一部分(面向专注于“人工光合作用”和“使用替代原料制氢”的初级研究小组)。
奥尔登堡大学校长Ralph Bruder教授博士在评论该项目时说:“新的初级研究小组的工作旨在寻找廉价耐用的材料来取代目前使用的贵金属催化剂。BMBF的资助承诺承认了奥尔登堡大学在催化和纳米材料领域广泛的跨学科专业知识，并强调了这项研究对社会的重要性。”
不珍惜我的催化剂塔尔
Mohrhusen和他的团队将专注于开发催化剂材料，这种材料基于容易获得且价格低廉的成分，如二氧化钛。其目的是找到高能效的方法，将温室气体二氧化碳转化为甲醇、甲醛或乙烯等化合物，这些化合物可用于化学工业，例如制造塑料或合成燃料。
Mohrhusen解释说:“二氧化碳等物质的转化通常涉及含有贵金属的催化剂，在操作过程中通常需要高压和高温。”
除了需要大量的能量来创造合适的条件来触发反应之外，这些材料通常还有一个缺点，那就是价格昂贵，而且不是特别耐用。这位化学家指出，例如，气体原料中的杂质很容易“毒害”催化剂材料，使其随着时间的推移变得不那么活跃。
Mohrhusen的团队计划在模型系统中研究两种不同类型的混合催化剂材料。为此，他们将创造二氧化钛和半金属纳米颗粒的组合作为第一类材料，并在氧化物表面上创造有机结构作为第二类材料。下一步，研究人员将使用各种技术在原子水平上对系统进行表征——这一过程通常需要超高真空条件。
这两种材料都将成为光催化剂，这意味着它们在暴露于光下时具有催化活性。它们暴露在阳光下会产生电荷载体——带负电荷的电子和带正电荷的“空位”，也就是所谓的“空穴”——它们随后会与二氧化碳发生化学反应。
Mohrhusen说:“在这些模型催化剂的基础上，我们的目标是获得一个详细的、原子水平的理解，即哪些材料特性增强了这些系统的反应性和稳定性。”他解释说，在大型反应堆普遍存在的技术条件下，这可能非常困难。
微堆试验
在第三个子项目中，该团队计划设计微反应器，在更现实的条件下测试模型催化剂。这将涉及到将催化剂材料放入一个特殊的室内的气体环境中——例如二氧化碳、氢和水的混合物——同时用光照射它们。研究人员将分析该过程中反应产物的形成，并在测试完成后检查反应引起的催化剂材料结构变化。
Mohrhusen在奥尔登堡大学(University of Oldenburg)学习化学，并于2014年获得学士学位，2016年获得硕士学位。他还于2021年在奥尔登堡完成了由Katharina Al-Shamery教授领导的纳米光子学和表面化学小组的博士学位。作为博士后，他在哈佛大学(美国)和奥胡斯大学(丹麦)总共进行了大约三年的研究。
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rnberg、荷兰莱顿大学、丹麦奥胡斯大学、美国佛罗里达大学以及赢创和莱顿探针显微镜两家公司作为合作伙伴支持Mohrhusen的项目。BMBF对初级研究小组的资助使杰出的早期职业研究人员能够建立自己的研究小组，从事创新项目，同时在通往教授或其他领先学术职位的道路上推进他们的职业生涯。
这项研究是由联邦教育和研究部资助的。
