中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)12月16日發(fā)布消息,近日,中國(guó)科大曾杰教授、電子科技大學(xué)夏川教授和中科院大連化學(xué)物理研究所肖建平研究員通過(guò)鉛、鉍、銦單原子修飾改變銅基催化劑在二氧化碳電還原中的選擇性并高效制備甲酸研究獲得突破。
研究人員通過(guò)在二氧化碳電還原條件下原位還原的策略分別得到鉛、鉍、銦等單原子修飾的銅催化劑。
為排除液體產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液分離的成本,研究人員基于固態(tài)電解質(zhì)開(kāi)發(fā)了一種新型電解裝置,配合所研制的催化劑,成功實(shí)現(xiàn)了純甲酸水溶液的連續(xù)制備,且產(chǎn)物中不含電解質(zhì),無(wú)需額外分離提純。借助該技術(shù),以二氧化碳和水為原料,研究人員在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了濃度0.1摩爾每升純甲酸水溶液的公升級(jí)制備。
據(jù)悉,二氧化碳電還原可以得到多種含碳產(chǎn)物,隨著產(chǎn)物碳數(shù)的增長(zhǎng),得到單分子產(chǎn)物所需電子數(shù)增加,反應(yīng)的能耗也會(huì)相應(yīng)增加,從經(jīng)濟(jì)角度考慮,將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲酸被認(rèn)為是最有希望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的路徑之一。金屬銅對(duì)于二氧化碳電還原不僅具有高的催化活性,而且價(jià)格低廉,如果能解決選擇性駁雜的問(wèn)題,將有望于實(shí)現(xiàn)二氧化碳電還原高效制備甲酸。