中国科学院青岛生物能源与过程研究所高效电催化CO2还原反应催化剂研究获进展

用可再生电力驱动CO2电催化还原为甲醇、甲酸等高附加值化学燃料，在解决CO2过量排放的同时，还可以实现间歇性电能向化学能的直接转化，对控制碳平衡、优化能源消费结构等具有重要的意义。由于CO2分子中C=O双键结合稳定，电催化CO2还原反应所需要的能量较高。因此，开发高效的催化剂提升反应催化效率是CO2还原反应研究的重点和难点。

近10年来各类催化剂已经被开发用于CO2还原反应研究，在提高产物选择性、降低过电位等关键科学问题上取得了一定的进展，但是CO2还原反应的反应电流密度和催化效率仍然较低，无法进一步满足工业化应用的需求。

针对上述问题，中国科学院青岛生物能源与过程研究所在开发高效电催化剂方面开展了大量的研究工作。近日，该研究所研究人员发现直接包覆氨基官能团化的碳层可以有效地调控非贵金属催化剂SnS的电子结构，从而加速电极界面处的电子传导效率，增强催化剂对吸附态的CO2分子和反应中间体OCHO*的吸附能力，实现反应电流密度和催化效率的显著提升。该研究工作为提升过渡金属催化剂的催化活性提供了一种新策略。相关研究成果已发表在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)期刊上。