分子圍欄突破CO2轉化瓶頸高效電催化技術讓二氧化碳變身乙烯燃料
來源：Chemical & Engineering News (C&EN) | 原文鏈接：點擊查看原文 | 發布日期：2026年4月6日將大氣中泛濫的二氧化碳轉化為有用的化工原料，一直是科學界追逐的終極目標之一。然而，現有的電催化技術在效率和選擇性方面始終存在明顯短板——反應中間體過于活躍，容易生成不需要的副產品（如氫氣和碳酸鹽），導致目標產物的產率偏低。如今，一項來自中國科學院的創新研究為這一難題帶來了全新的解法：在銅催化劑表面構筑"分子圍欄"，模擬酶的催化機制，將二氧化碳高效電催化轉化為乙烯，選擇性高達64%。靈感來源：酶的精妙設計這項研究的核心靈感來自生物體內酶催化反應的運作方式。在生命系統中，酶通過精確的活性位點將底物牢牢固定在特定空間，從而極大提高了反應效率和選擇性。中國科學院福建物質結構研究所的材料科學家柴國良（Guoliang Chai）團隊由此得到啟發：能否在人工催化劑表面實現類似的"空間限制效應......閱讀全文
分子圍欄突破CO2轉化瓶頸高效電催化技術讓二氧化碳變身乙烯燃料
來源：Chemical & Engineering News (C&EN) | 原文鏈接：點擊查看原文 | 發布日期：2026年4月6日將大氣中泛濫的二氧化碳轉化為有用的化工原料，一直是科學界追逐的終極目標之一。然而，現有的電催化技術在效率和選擇性方面始終存在明顯短板——反應中間體過于活躍，容易生成
分子圍欄突破碳利用難題：CO?電催化轉化乙烯選擇性刷新紀錄
來源：Chemical & Engineering News (C&EN) | 原文作者：Fernando Gomollón Bel | 原文鏈接：查看原文 在全球碳排放治理的緊迫背景下，將二氧化碳（CO?）直接轉化為有價值的化學燃料，正成為科學界競相
碳基電催化劑中金屬位點的可控合成與電催化應用獲進展
電催化劑在未來清潔能源轉換與存儲裝置中有著重要應用，之前的大量研究通過熱解法在碳基材料中引入金屬組分與氮的摻雜來提高電催化活性。然而，金屬有多種存在形式，且其形成及催化作用始終存在爭議。 近日，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員施劍林與陳航榕帶領的課題組在碳基電催化劑中金屬位點的可控合成與電催化
大連化物所實現電還原一氧化碳直接制乙烯
中國科學院大連化物所(以下簡稱“大連化物所”)20日對外披露，大連化物所鄧德會研究員團隊近日成功實現電催化一氧化碳高選擇性直接制備乙烯，為高選擇性、低能耗地通過一氧化碳制備乙烯提供了新思路。 乙烯是重要的基本有機化工原料，在合成乙醇、乙醛、乙苯以及制造塑料、合成橡膠和合成纖維等領域應用廣泛。目
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
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
科研團隊找到乙酸“零碳”制備新路徑
二氧化碳能做衣服、制香水？還能做成樂高玩具？科技改變世界，超乎想象。 5月3日，《自然》雜志發表我國科研團隊的一項最新研究成果。該研究實現了以二氧化碳為原料高效制備醋酸（又名乙酸），找到一條乙酸綠色生產新路徑，揭開“零碳”制造夢想的一角。 上述成果論文作者之一、武漢理工大學材料科學與工程學院
二氧化碳還原領域取得新突破
內蒙古大學科研團隊經過不懈努力，在探索新型電催化二氧化碳還原材料領域取得重要突破。相關成果近日在線發表于國際能源類期刊《先進能源材料》。 在“碳中和”的國際大背景下，設計具有高活性和選擇性的二氧化碳電還原催化劑具有重要的現實意義和應用前景。當前，金、銀、銅、鉑等貴金屬及其相關材料仍然是人們探索
新型催化劑可高效電催化二氧化碳還原反應
記者12日從中國科學院合肥物質科學研究院了解到，該院強磁場中心王輝課題組，制備出超小銅納米晶嵌入的氮摻雜碳納米片催化劑，該催化劑可用來實現高效電催化二氧化碳還原反應。相關結果日前發表在國際期刊《ACS應用材料與接口》上。 隨著工業化水平的提高和能源消耗的增多，大氣中二氧化碳濃度逐漸增加，使得生
我國學者在電解質水溶液電化學方面取得進展
圖 （a）氫鍵不平衡示意圖；（b）體相水自由基與界面電化學反應協同示意圖 在國家自然科學基金項目(批準號：22372027)的資助下，電子科技大學崔春華教授團隊在電解質水溶液電化學領域取得進展，研究成果以“體相水氧化還原化學實現CO2還原中的自由基介導C–C偶聯（Bulk water redox
新型催化劑可高效電催化二氧化碳還原反應
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482577.shtm 科技日報合肥7月12日電 （記者吳長鋒）記者12日從中國科學院合肥物質科學研究院了解到，該院強磁場中心王輝課題組，制備出超小銅納米晶嵌入的氮摻雜碳納米片催化劑，該催化劑可用來實現
電催化固氮合成氨和尿素方面獲系列進展
將氮氣和二氧化碳同時轉化為高附加值的尿素，起到人工固氮和固碳的作用，對碳中和戰略的實現具有重要意義。但傳統的工業合成氨和尿素過程存在高能耗問題，造成資源浪費。近日，中國科學院過程工程研究所發展出一系列半導體基電催化劑，實現了常溫常壓下合成氨和尿素，該發現對推動惰性氣體分子的高值化利用和優化具有重
我所實現串聯催化二氧化碳電化學還原制甲烷
近日，我所催化基礎國家重點實驗室汪國雄研究員與包信和院士團隊在二氧化碳電催化還原研究方面取得新進展。該團隊實現了非銅基催化劑上串聯催化二氧化碳電化學還原制甲烷，為二氧化碳電催化還原制碳氫化合物提供了新策略。 二氧化碳電催化還原利用清潔電能將二氧化碳和水轉化為化學品和燃料，被認為是一種能同時實現
大連化物所實現串聯催化二氧化碳電化學還原制甲烷
近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室研究員汪國雄與中科院院士包信和團隊，在二氧化碳電催化還原研究中取得進展。該研究實現非銅基催化劑上串聯催化二氧化碳電化學還原制甲烷，為二氧化碳電催化還原制碳氫化合物提供新策略。 二氧化碳電催化還原利用清潔電能，將二氧化碳和水轉化為化學品和燃
二氧化碳電催化還原研究取得進展
利用可再生電力通過電化學CO2還原反應（CO2RR）生產高附加值化學品，對可再生碳資源增值具有重要意義。多碳醇因具有高能量密度特性以及與現有能源基礎設施的高度適配性，在清潔能源儲存與化工原料領域展現出應用前景。目前，電催化CO2RR生成多碳醇的主要挑戰在于解決C-C偶聯與C-O鍵斷裂的競爭機制導致的
中國科大在碳基催化劑電催化析氫研究中取得進展
近年來電解水制氫受到廣泛關注，尋找能替代貴金屬的廉價高效的電催化劑成為當下研究熱點。石墨烯由于具有良好的導電性、優異的化學穩定性以及易于化學修飾等優點，引起了科研人員的廣泛關注，人們致力于將其發展成為高活性的電解水制氫催化劑。已有研究結果表明通過氮等雜原子摻雜可以調控雜原子近鄰碳原子的電子結構，
生物質衍生碳基電催化劑構筑及應用研究獲進展
近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所環境與能源納米材料中心在生物質衍生碳基電化學催化劑方面取得一系列進展。該系列研究為以廉價、資源豐富的生物質資源作為原材料制備高性能碳基電化學催化劑開拓了新的思路，具有重要的實際應用意義。相關研究成果相繼發表在Phys. Chem. Chem. Ph
銅基分子篩催化劑構效關系研究獲進展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498546.shtm近日，華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心戴升教授課題組和工業催化研究所詹望成教授課題組，在銅基分子篩催化甲烷直接氧化制甲醇的構效關系研究中取得新進展，相關
二氧化碳電解技術助力碳中和
中科院大連化學物理研究所包信和院士、汪國雄研究員、高敦峰研究員團隊在二氧化碳/一氧化碳電解制備燃料和化學品研究中取得新進展。團隊揭示了堿性膜電解器中二氧化碳/一氧化碳電催化還原反應覆蓋度驅動的選擇性變化機制，并組裝出千瓦級電堆，其電解性能達目前文獻報道最高值。該成果可以實現鋼廠尾氣或者化工尾氣的
我國學者實現電催化一氧化碳高選擇性直接制備乙烯
近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室鄧德會研究員團隊成功實現電催化一氧化碳高選擇性直接制備乙烯，該工作為高選擇性、低能耗地通過一氧化碳制備乙烯提供了新思路。 乙烯是十分重要的工業原料，目前工業上主要采用石腦油高溫裂解（800-900oC）的方法來制備。從化石資源有效利用的角
二氧化碳“變身”純甲酸液體燃料－一種新型電解反應器
近日，中國科學技術大學曾杰教授與電子科技大學夏川教授、中國科學院大連化學物理研究所肖建平研究員合作，基于固態電解質開發了一種新型電解反應器。他們利用可持續的清潔電能，配合所研發的銅基單原子催化劑，可以將溫室氣體二氧化碳高效轉化為高價值、高純度的液體燃料甲酸，無須進一步產物分離。該成果12月14日
研究發現銅催化劑決速步受銅晶面影響
近日，中國科學技術大學教授高敏銳課題組發現，在二氧化碳電還原反應中，銅催化劑的決速步因晶面不同而表現出顯著差異，即在銅（100）晶面，碳-碳鍵偶聯是控制反應的決速步，而在銅（111）晶面，吸附的一氧化碳與水的質子化是決速步。利用主要暴露銅（100）晶面的催化劑，研究人員在中性介質中實現了72%的乙烯
研究發現銅催化劑決速步受銅晶面影響
近日，中國科學技術大學教授高敏銳課題組發現，在二氧化碳電還原反應中，銅催化劑的決速步因晶面不同而表現出顯著差異，即在銅（100）晶面，碳-碳鍵偶聯是控制反應的決速步，而在銅（111）晶面，吸附的一氧化碳與水的質子化是決速步。利用主要暴露銅（100）晶面的催化劑，研究人員在中性介質中實現了72%的乙烯
天津大學實現乙炔半氫化高效制乙烯
近日，天津大學教授張兵團隊在“煤衍生的乙炔”電催化半氫化制備乙烯研究方面取得進展，相關研究成果發表于《自然·可持續》期刊上。 乙烯產量是衡量一個國家化工發展水平的重要指標之一。傳統乙烯生產過程中存在對石油依賴性高、能耗高、碳排放高等問題，而基于我國“富煤”的資源稟賦，發展以煤為碳源、以水為氫源
納米限域作用助力電催化碳碳偶聯
由于世界范圍內人們對化石燃料的消耗以及過量開采，大氣中二氧化碳（CO2）水平持續升高，且已經對環境造成一定破壞。CO2過度排放帶來的問題之一就是全球氣溫升高，這將對人類未來以及地球環境造成深遠的影響。CO2電化學還原技術將清潔能源所產生的可持續電力以化學能的形式進行存儲，得到具有高附加值的化學品
人造葉片+銅納米花能高效轉化二氧化碳
據最新一期《自然·催化》雜志報道，英國劍橋大學和美國加州大學伯克利分校研究團隊將微小的銅納米花附著在人造葉片上，高效轉化二氧化碳，用以生產清潔能源和化學品，而這些可能正是現代能源和制造業的支柱產品。團隊開發出一種實用的方法，僅依靠太陽能就能制造出烴類，即由碳和氫組成的分子，也稱碳氫化合物。他們開發的
研究實現一氧化碳高效電解制多碳燃料和化學品
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員高敦峰、研究員汪國雄、包信和院士等在一氧化碳電催化轉化方面取得新進展，實現了高活性、高選擇性和高穩定性一氧化碳電解制多碳（C2+）燃料和化學品。相關成果發表在《自然-通訊》。利用煤、天然氣和生物質衍生的一氧化碳合成乙烯等高值燃料和化學品是一條重要的非石油路線。
銅基催化劑在萬噸氯乙烯工業性裝置中應用項目通過鑒定
國家重大科學研究計劃項目“金屬高效利用與替代的納米催化材料”、中國科學院“精細化工綠色化的若干變革技術與產業示范——有毒催化劑的替代技術及產業化”和中國科學院新材料產業基金重點部署項目階段性研究成果“銅基催化劑在萬噸氯乙烯工業性試驗裝置中應用項目”在山東德州通過了由中國石油和化學工業聯合會組織的
“凈負”系統將二氧化碳完全轉為乙烯
美國伊利諾伊大學芝加哥分校（UIC）研究人員發現了一種方法，可將工業廢氣中捕獲的二氧化碳100%轉化為乙烯。乙烯是塑料產品的關鍵成分，當使用可再生能源運行時，該技術可使塑料生產實現凈負排放。相關論文發表在最近的《細胞報告·物理科學》上。 十多年來，雖然研究人員一直在探索將二氧化碳轉化為乙烯的可能
電催化共還原硝酸根和二氧化碳合成尿素研究取得進展
近期，中國科學院合肥科學物質研究院固體物理研究所在常溫常壓電催化尿素合成領域取得進展，團隊以三聚氰胺熱解的二維g-C3N4為載體，構筑了N配位結構的銅單原子催化劑（Cu-N3?SAs），實現了高效的電催化尿素合成。尿素作為應用最廣泛的有機小分子之一，在農業施肥、醫藥制備和化工生產等領域發揮著不可替代