中國科學技術大學15日消息：該校高敏銳教授課題組和俞書宏院士團隊設計了系列具有納米尺度“富集效應”的催化劑，成功實現了二氧化碳到目標產物的高選擇性轉化。
相關成果近日在線發表在《德國應用化學》和《美國化學會志》雜志上，并被《德國應用化學》選為“卷首插畫”論文。
隨著經濟的快速發展和化石燃料的大量使用，大氣中的二氧化碳濃度逐年升高。二氧化碳轉化技術不僅能夠降低大氣中的二氧化碳濃度，同時還可以得到諸多高附加值的碳基燃料。在目前現有的各種二氧化碳轉化技術中，電催化二氧化碳還原技術具有可在常溫常壓下進行、能夠實現人為閉合碳循環等優點，為當前可再生能源的利用和化學燃料合成提供了一種具有應用前景的方法。
當前，如何通過更高效催化劑的理性設計與可控合成，并結合催化機制理解，來實現二氧化碳電還原技術走向工業化應用，成為科研的重點與難點。
科研人員使用簡單的微波熱合成，通過反應參數調節，成功制備了三種納米結構催化劑。測試實現了95.5%的CO法拉第效率，這種催化劑性能大大優于其它過渡金屬硫屬化物電催化劑。研究團隊還進一步提出利用納米空腔的“限域效應”來富集反應中間體，實現二氧化碳到多碳燃料的高效率轉化。
以上研究成果為今后相關電催化劑的設計和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。
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