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中科大最新成果:二氧化碳“变身”多碳醇燃料

发布日期:2018-6-27 作者: 来源:

 

二氧化碳“变身”多碳醇燃料?中科大一项最新成果让这一“神话”变成了现实。记者近日从中科大获悉,该校俞书宏教授课题组与多伦多大学科学家合作,首次提出在二氧化碳电还原过程中,通过调控碳-碳偶联“后反应”步骤,抑制烯烃产生实现高效多碳醇转换,为高能量密度液体醇燃料的选择性制备提供了新的设计思路。

电催化还原二氧化碳制备碳基化学原料,是解决可再生电能长期存储问题的有效手段。乙醇和丙醇作为可再生的运输燃料,由于其高能量密度、便于远程运输以及可直接在内燃机中使用的特点,受到研究者的广泛关注。然而,由于相关反应涉及多个二氧化碳分子和12个电子以上的转移过程,以二氧化碳电化学还原制备多碳醇仍然充满挑战。

中科大科学家在电催化还原二氧化碳研究中,发现一种特殊的纳米结构有利于二氧化碳还原过程中反应路径的选择,通过抑制乙烯的产生从而促进电化学合成多碳醇。基于课题组在硫化物纳米晶合成方法所积累的工作基础,通过胶体成核方法,合成了一种缺陷可控的硫化亚铜纳米晶,再利用原位电化学还原方法,成功研制了一种新型铜纳米催化剂。他们利用流动电解池设备解决了二氧化碳传质限制,促使这一催化剂的多碳醇法拉第转换效率达到32%、转换速率超过120毫安每平方厘米,是目前国际上报道的最高电流密度。

该成果发表在最新一期著名学术期刊《自然·催化》上,为今后设计有效电催化剂合成多碳醇类燃料提供了新的思路。

 

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