俄勒岡州立大學開發選擇性催化CO2電化學還原的新型催化劑

俄勒岡州立大學(OSU)的研究人員在綠色化學研究方面取得了重要進展，他們開發了一種新型催化劑，通過電化學還原的方法將溫室氣體CO2進行轉化，期望實現碳的重復利用。這種催化劑可以選擇性地將CO2催化還原，預期的產物為CO。與傳統的高溫、高能耗CO2還原方法相比，CO2電化學還原反應可在室溫下的液體溶液中進行，所需的電力可以從太陽能等可再生能源中獲得，從而實現全過程綠色化。

在CO2電化學還原過程中，金屬納米催化劑表現出了將CO2選擇性地還原成某種碳產物的潛力。在試圖生產某種產品(如CO、甲酸或甲烷)時，控制納米結構對于認識反應機理和優化納米催化劑性能至關重要。然而，由于反應途徑及產物的多樣化，CO2還原反應的選擇性和效率歷來很低。為了得到某種產物(本研究中為CO)，要求催化劑具有很高的選擇性。盡管許多人在這一領域做了努力，但進展甚微。

OSU的研究人員嘗試了一種新的策略，制備了酞菁鎳催化劑，試驗結果表明，在高電流密度下，采用該催化劑在氣體擴散電極裝置中將CO2轉化為CO具有很高的效率，并且穩定運行了40 h。為了探究該催化反應的機理，使用X射線吸收光譜分析了催化劑在反應過程中的變化規律，為未來低碳能源轉化裝置的開發提供參考。

[靳愛民摘譯自 Industrial Chemistry Business News，2020-09-01]