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移動端訪問更便捷我國科學家在二氧化碳電催化還原制乙烯和乙醇方面取得突破
2020年06月12日 10:21:44
來源:科技部 點擊量:4804

CO2活化和可控C-C偶聯合成兩個或多個碳原子(C2 )化合物(如乙烯和乙醇)是化學領域極具挑戰性的科學難題。相對熱催化,電催化經過不同的C-C偶聯機理實現CO2的還原偶聯,能更好地調控C-C偶聯過程。因此,創制高效催化劑,實現高電流密度、高C2 選擇性、高穩定性的“三高”性能,是推進電催化還原CO2走向實際應用的關鍵。
【化工儀器網 科技前沿】 CO2活化和可控C-C偶聯合成兩個或多個碳原子(C2+)化合物(如乙烯和乙醇)是化學領域極具挑戰性的科學難題。相對熱催化,電催化經過不同的C-C偶聯機理實現CO2的還原偶聯,能更好地調控C-C偶聯過程。因此,創制高效催化劑,實現高電流密度、高C2+選擇性、高穩定性的“三高”性能,是推進電催化還原CO2走向實際應用的關鍵。
我國科學家近在CO2電催化還原制乙烯和乙醇方面取得突破。針對CO2電催化還原中高C2+產物法拉第效率(實際生成物與理論生成物比值)的催化劑常常活性低的難題,我國科學家提出適當提高催化劑水活化能力對提高CO2還原活性具有重要作用,發展出氫助C-C偶聯新策略,在氟修飾的銅(F-Cu)催化劑上實現了CO2電催化還原制乙烯和乙醇性能的突破。在具有氣體擴散電極的流動電解池中,電流密度可達1.6 A·cm-2,C2+產物(主要為乙烯和乙醇)的法拉第效率為80%,C2+產物生成速率可達4013 μmol·h1-1·cm-2,且乙烯和乙醇的選擇性可達80%以上、單程收率可達15%以上,超出傳統高溫、高壓條件下CO2加氫催化劑的性能,表現出實際應用潛力。
相關成果2020年4月20日發表在《自然-催化》上。
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