利用太阳能将二氧化碳转化为有用的化学物质是奥尔登堡大学一个新成立的青年研究小组的目标。由化学家 Lars Mohrhusen 博士领导的国际团队将采取双重可持续的方法：旨在开发不含贵金属的催化剂，利用阳光以化学方式激活这种相对惰性的温室气体。联邦教育和研究部 (BMBF) 已批准在未来六年内为 Su 2 nCat-CO 2 项目提供 260 万欧元的资金，作为其资助计划 SINATRA(对专注于“人工光合作用”和“使用替代原料生产氢气”的青年研究小组)的一部分。

奥尔登堡大学校长 Ralph Bruder 教授在评论该项目时表示：“新成立的初级研究小组的工作旨在寻找廉价耐用的材料来替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的广泛跨学科专业知识，并强调了这项研究对社会的重要性。”

不含贵金属的催化剂

Mohrhusen 及其团队将专注于开发基于二氧化钛等现成廉价成分的催化剂材料。他们的目标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，供化学工业用于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需要含贵金属的催化剂，这在操作过程中通常需要高压和高温。”除了需要大量能量来创造合适的条件来引发反应外，这些材料通常还具有价格昂贵和不耐用的缺点。这位化学家指出，例如，气体进料中的杂质很容易“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，他们将创建二氧化钛和半金属纳米粒子的组合作为第一类材料，氧化物表面的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表征系统——这一过程通常需要超高真空条件。这两种材料都是光催化剂，这意味着它们在暴露于光时会变得具有催化活性。它们暴露在阳光下会产生电荷载体——带负电的电子和带正电的“空位”，即所谓的“空穴”——然后可以与二氧化碳发生化学反应。“在这些模型催化剂的基础上，我们的目标是获得详细的原子级理解，了解哪些材料特性可以增强这些系统的反应性和稳定性，”Mohrhusen 说。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。

微反应器中的测试

在第三个子项目中，该团队计划设计微型反应器，在更现实的条件下测试模型催化剂。这将涉及将催化剂材料放入特殊腔室中的气体氛围中(例如二氧化碳、氢气和水的混合物)，同时用光照射它们。研究人员将分析反应过程中反应产物的形成，并在测试完成后检查催化剂材料是否因反应而发生结构变化。

莫尔胡森在奥尔登堡大学学习化学，于 2014 年获得学士学位，2016 年获得硕士学位。他还于 2021 年在奥尔登堡获得博士学位，在 Katharina Al-Shamery 教授领导的纳米光子学和表面化学小组任职。作为博士后，他在哈佛大学(美国)和奥胡斯大学(丹麦)进行了大约三年的研究。

埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学、莱顿大学(荷兰)、奥胡斯大学(丹麦)、佛罗里达大学(美国)以及两家公司 Evonik 和 Leiden Probe Microscopy 作为联合合作伙伴支持 Mohrhusen 的项目。BMBF 为初级研究小组提供的资助使优秀的早期职业研究人员能够建立自己的研究小组并从事创新项目，同时在晋升为教授或其他领先学术职位的道路上发展自己的职业生涯。