俄勒冈州立大学开发选择性催化CO2电化学还原的新型催化剂

俄勒冈州立大学(OSU)的研究人员在绿色化学研究方面取得了重要进展，他们开发了一种新型催化剂，通过电化学还原的方法将温室气体CO2进行转化，期望实现碳的重复利用。这种催化剂可以选择性地将CO2催化还原，预期的产物为CO。与传统的高温、高能耗CO2还原方法相比，CO2电化学还原反应可在室温下的液体溶液中进行，所需的电力可以从太阳能等可再生能源中获得，从而实现全过程绿色化。

在CO2电化学还原过程中，金属纳米催化剂表现出了将CO2选择性地还原成某种碳产物的潜力。在试图生产某种产品(如CO、甲酸或甲烷)时，控制纳米结构对于认识反应机理和优化纳米催化剂性能至关重要。然而，由于反应途径及产物的多样化，CO2还原反应的选择性和效率历来很低。为了得到某种产物(本研究中为CO)，要求催化剂具有很高的选择性。尽管许多人在这一领域做了努力，但进展甚微。

OSU的研究人员尝试了一种新的策略，制备了酞菁镍催化剂，试验结果表明，在高电流密度下，采用该催化剂在气体扩散电极装置中将CO2转化为CO具有很高的效率，并且稳定运行了40 h。为了探究该催化反应的机理，使用X射线吸收光谱分析了催化剂在反应过程中的变化规律，为未来低碳能源转化装置的开发提供参考。

[靳爱民摘译自 Industrial Chemistry Business News，2020-09-01]