现代社会对能量的需求量越来越大,化石能源日渐枯竭,人们正在利用和开发其他能源。氢气是清洁、高能燃料,氢气的制取、储存和使用是目前国内外氢能开发利用的重要内容。铁酸锌(ZnFe2O4)是一种性能优良的软磁材料,可用于循环制取氢气,如图。目前人们正在开发的新能源还有风能、地热能、潮汐能等。这些新能源的利用,可以部分解决化石能源面临耗尽的问题,并在一定程度上减少了对环境的污染。
化石燃料的燃烧释放出大量的CO2。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现“碳中和”的4种主要途径,科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图所示。
将CO2转变为高附加值的燃料和化学品,是兼顾解决能源与环境问题的有效途径,开发有效的催化剂能实现多种转化。我国科学家通过单原子铜催化剂实现了由CO2制备甲烷的研究突破,甲烷具有高热值,同时也是制造许多化工产品的重要原料,该方法为能源和环境问题提供了一种可持续的解决方案。