审稿人认为,这一研究集原理创新突破、机理深度发掘★、催化性能卓越于一体,是一项杰出的工作。这一成果有望大幅降低二氧化碳电解工艺中的产物分离成本★★★,推动绿电驱动二氧化碳转化的产业化进程★,对实现★★★“碳中和”与“碳达峰”的战略目标具有重大意义★。(通讯员 桂运安 记者 汪乔)
利用风力★★★、水力、太阳能等可持续能源的★★“绿电★★”,将温室气体二氧化碳电解转化为高价值的化学品,是二氧化碳利用的新兴技术★,有望成为减少碳排放的重要手段。然而,这一过程得到的产物驳杂★★,既包括经济价值高的甲酸,还会得到一氧化碳★★、乙烯、乙醇等众多副产物,并且将液体产物从电解质溶液中提取和纯化将占用巨额生产成本。如何提高催化剂的选择性、降低产物分离成本,是实现二氧化碳电解产业化亟待解决的技术难题。
人类活动排放的二氧化碳等温室气体,带来全球变暖等一系列环境和生态问题★★★。面对日益严峻的气候变化问题,我国提出了“碳达峰★★”与★“碳中和”的重大战略目标,在国内国际社会引发关注★★★。
记者12月15日从中国科大获悉,近日,中国科学技术大学曾杰教授与电子科技大学夏川教授、中国科学院大连化学物理研究所肖建平研究员合作★,基于固态电解质开发了一种新型电解反应器。他们利用可持续的清洁电能★,配合所研发的铜基单原子催化剂★,可以将温室气体二氧化碳高效转化为高价值★★★、高纯度的液体燃料甲酸,无需进一步产物分离★★。该成果12月14日在国际顶级学术期刊《自然•纳米技术》杂志上印刷发表。
曾杰教授联合团队研发了一种低成本、高活性的铜基单原子催化剂★★★,实现了二氧化碳到甲酸的单一转化★★。令人兴奋的是,他们基于固态电解质还开发了一种新型电解装置,配合所研制的催化剂★★★,以二氧化碳和水做为原料,可以直接连续制备得到无需分离的纯甲酸液体燃料★★。利用这一新技术★,研究人员在实验室实现了浓度为0★★★.1摩尔每升的纯甲酸水溶液的公升级制备★★。