記者從中國科學技術大學獲悉, 該校俞書宏教授課題組與多倫多大學科學家合作, 首次提出在二氧化碳電還原過程中, 通過調控碳—碳偶聯 '後反應' 步驟, 抑制烯烴產生實現高效多碳醇轉換, 讓二氧化碳 '變身' 多碳醇燃料成為現實, 並為高能量密度液體醇燃料的選擇性製備提供了新的設計思路. 這項成果日前發表在最新一期著名學術期刊《自然·催化》上.
電催化還原二氧化碳製備碳基化學原料, 是解決可再生電能長期存儲問題的有效手段. 乙醇和丙醇作為可再生的運輸燃料, 由於其高能量密度等特點, 廣受關注. 然而以二氧化碳電化學還原製備多碳醇充滿挑戰.
中國科大的科學家們在電催化還原二氧化碳研究中, 發現一種特殊的納米結構有利於二氧化碳還原過程中反應路徑的選擇, 通過抑制乙烯的產生從而促進電化學合成多碳醇. 課題組通過膠體成核方法, 合成了一種缺陷可控的硫化亞銅納米晶, 再利用原位電化學還原方法, 成功研製了一種新型銅納米催化劑.
在此基礎上, 科研人員利用流動電解池設備解決了二氧化碳傳質限制, 促使這一催化劑的多碳醇法拉第轉換效率達到32% , 每平方厘米轉換速率超過120毫安, 是目前國際上報道的最高電流密度.
