低濃度CO?直接電解轉(zhuǎn)化有新策略

　　近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室碳基資源電催化轉(zhuǎn)化研究組研究員汪國(guó)雄和高敦峰團(tuán)隊(duì)，與大連工業(yè)大學(xué)教授安慶大團(tuán)隊(duì)合作，在二氧化碳(CO?)電解制備燃料和化學(xué)品研究中取得新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了低濃度二氧化碳直接電解高效制一氧化碳，為工業(yè)廢氣中二氧化碳的資源化利用提供了新思路。相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)能源快報(bào)》上。

　　二氧化碳電解能夠?qū)煹罋獾裙I(yè)廢氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為高值燃料和化學(xué)品，是頗具應(yīng)用前景的負(fù)碳技術(shù)。當(dāng)前，該項(xiàng)研究通常使用純二氧化碳作為原料氣，而化石燃料燃燒產(chǎn)生的煙道氣等工業(yè)廢氣中二氧化碳濃度較低。從煙道氣中捕獲和純化二氧化碳的能耗和投資成本較高，降低了該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性。低濃度二氧化碳直接電解可顯著降低獲取高濃度二氧化碳的分離純化成本，但濃度的降低使得高效電解更具挑戰(zhàn)性。因此，實(shí)現(xiàn)低濃度條件下的二氧化碳高效電解制燃料和化學(xué)品具有重要意義。

　　該團(tuán)隊(duì)利用分子修飾策略構(gòu)建了有效耦合碳捕獲和轉(zhuǎn)化過(guò)程的反應(yīng)微環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了低濃度二氧化碳的直接電解轉(zhuǎn)化。該研究采用商品CoPc作為模型催化劑，利用聚4-乙烯基吡啶(P4VP)進(jìn)行電極修飾。物理化學(xué)和電化學(xué)結(jié)構(gòu)表征結(jié)果表明，P4VP的吡啶基團(tuán)促進(jìn)了二氧化碳在催化劑中的物理富集和化學(xué)活化，推進(jìn)了低濃度二氧化碳電解生成一氧化碳。結(jié)合進(jìn)一步的催化劑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和反應(yīng)微環(huán)境調(diào)控，該分子增強(qiáng)策略有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)煙道氣直接電解及乙烯等產(chǎn)物的高效制備。（鐘科）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)化工報(bào)

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