电催化在发展清洁能源、温室气体去除和储能技术方面发挥着至关重要的作用。城市大学(城大)研究人员共同领导的一项研究发现，单壁碳纳米管是通过分子曲率增强温室气体转化的绝佳基材。
通过使用这些纳米管作为载体来诱导电催化剂上的应变，可以显着提高二氧化碳还原为甲醇的效率。
这一突破开辟了开发弯曲分子电催化剂的途径，以有效地将主要温室气体之一二氧化碳(CO 2 )转化为有用的化学品和燃料，从而减少碳排放。该工作发表在《自然催化》杂志上。
许多分子配合物，如钴酞菁(CoPc)，是CO 2还原反应(CO 2 RR) 的有效催化剂。然而，它们主要将CO 2还原为有毒的一氧化碳(CO)，而不会进一步产生大量有用的产物，例如甲醇。“因此，我们希望探索 CoPc 在 CO 生产之外的潜力，”领导这项研究的城市大学(城大)化学系叶如泉教授说。
同时，众所周知，应变会影响二维材料的性能，这些材料通常在纳米 (nm) 尺度上。叶教授解释说：“使用弯曲基底或支撑物来诱导局部应变，对于调节传统层状材料的性能来说已经很成熟了。”
“但由于平面分子的尺寸超小，对它们的应变进行合理控制具有挑战性。并且人们对应变如何影响分子特性仍知之甚少。”
叶教授与合作者带领研究团队采用支撑诱导应变工程研究纳米尺度的分子CoPc催化剂的反应活性。他们通过使用单壁碳纳米管作为载体，成功地将受控应变引入到亚2纳米的催化剂分子中。