電催化二氧化碳制備多碳醇燃料獲突破

　　中國科學技術大學教授俞書宏課題組與多倫多大學教授Sargent課題組在電催化二氧化碳制備多碳醇燃料方面取得突破性進展，首次提出在二氧化碳的電還原過程中，通過調控碳—碳偶聯“后反應”步驟，抑制烯烴產生實現高效多碳醇轉換，為高能量密度液體醇燃料（發動機燃料）的選擇性制備提供了新的設計思路。該成果近日發表于《自然—催化》。

　　研究人員利用密度泛函理論模擬預測核—殼（硫摻雜銅—空位銅）納米結構有利于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。合作團隊通過膠體成核方法，合成了一種缺陷可控的硫化亞銅納米晶，之后再利用原位電化學還原方法，成功研制了一種新型核—殼—空位銅納米催化劑。

　　他們利用流動電解池設備解決了二氧化碳傳質限制，促使這一核—殼—空位銅納米催化劑的多碳醇法拉第轉換效率達到32%、轉換速率超過120毫安平方厘米，是目前國際上報道的最高電流密度。核—殼—空位銅的醇/烯烴產物比例是相應的純銅催化劑的6倍以上。該研究為今后設計有效電催化劑合成多碳醇類燃料提供了新思路。