韩国科学技术研究院开发电还原CO2制乙烯的电极与催化剂

韩国科学技术研究院(KIST)的研究团队开发一种类似海胆状铜催化剂，在零间隙电解槽和可堆叠电化学系统中还原CO2制乙烯，具有催化活性好和选择性高等特点。

该研究团队开发了一种高效可堆叠电极设计，在零间隙电解槽中，含有KOH的Cu纳米粒子(Cu-KOH)作为阴极，在281 mA/cm2的电流密度下，C2产品法拉第效率达到了78.7%，其中乙烯法拉第效率为54.5%。

X射线吸收光谱表征结果表明，Cu-KOH中的金属主要为金属Cu态，并存在氧化物衍生的Cu物种，包括Cu2O和Cu(OH)2，两者有望产生协同作用，将CO2转化为乙烯。

另外，铜催化剂中的碱性物质使得氢氧化铜和氧化铜组分增加的同时，也提高了CO2转化率。该催化剂能将乙烯产能至少提高50%，有望实现工业应用。

研究结果表明，反应中较高的氢氧化物和氧化物比是提高乙烯产率的关键，可为今后催化剂设计提供借鉴。