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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
日期:2020年06月09日 16:32     

  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。
  我國科學家最近在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;钚缘偷碾y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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