二氧化碳“變身”高能量密度液體醇燃料
記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)科大)獲悉，該校俞書(shū)宏教授課題組與多倫多大學(xué)科學(xué)家合作，首次提出在二氧化碳電還原過(guò)程中，通過(guò)調(diào)控碳—碳偶聯(lián)“后反應(yīng)”步驟，抑制烯烴產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)高效多碳醇轉(zhuǎn)換，讓二氧化碳“變身”多碳醇燃料成為現(xiàn)實(shí)，并為高能量密度液體醇燃料的選擇性制備提供了新的設(shè)計(jì)思路。這項(xiàng)成果日前發(fā)表在最新一期著名學(xué)術(shù)期刊《自然·催化》上。
電催化還原二氧化碳制備碳基化學(xué)原料，是解決可再生電能長(zhǎng)期存儲(chǔ)問(wèn)題的有效手段。乙醇和丙醇作為可再生的運(yùn)輸燃料，由于其高能量密度等特點(diǎn)，廣受關(guān)注。然而以二氧化碳電化學(xué)還原制備多碳醇充滿挑戰(zhàn)。
中國(guó)科大的科學(xué)家們?cè)陔姶呋€原二氧化碳研究中，發(fā)現(xiàn)一種特殊的納米結(jié)構(gòu)有利于二氧化碳還原過(guò)程中反應(yīng)路徑的選擇，通過(guò)抑制乙烯的產(chǎn)生從而促進(jìn)電化學(xué)合成多碳醇。課題組通過(guò)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(xué)還原方法，成功研制了一種新型銅納米催化劑。
在此基礎(chǔ)上，科研人員利用流動(dòng)電解池設(shè)備解決了二氧化碳傳質(zhì)限制，促使這一催化劑的多碳醇法拉第轉(zhuǎn)換效率達(dá)到32%、每平方厘米轉(zhuǎn)換速率超過(guò)120毫安，是目前國(guó)際上報(bào)道的最高電流密度。(記者 吳長(zhǎng)鋒)
