中國科大二氧化碳電還原產合成氣催化劑研究取得進展

據中國科學院報道：近日

，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心、化(hua)學(xue)與(yu)材(cai)料(liao)科(ke)學(xue)學(xue)院(yuan)教(jiao)授(shou)曾(zeng)傑(jie)課(ke)題(ti)組(zu)利(li)用(yong)組(zu)分(fen)可(ke)調(tiao)的(de)硫(liu)硒(xi)化(hua)鎘(ge)合(he)金(jin)納(na)米(mi)棒(bang)作(zuo)為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)
，高(gao)效(xiao)電(dian)還(hai)原(yuan)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)為(wei)合(he)成(cheng)氣(qi)。這(zhe)種(zhong)硫(liu)硒(xi)化(hua)鎘(ge)合(he)金(jin)納(na)米(mi)棒(bang)的(de)催(cui)化(hua)劑(ji)
，在(zai)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)電(dian)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying)中(zhong)表(biao)現(xian)出(chu)高(gao)活(huo)性(xing)和(he)高(gao)穩(wen)定(ding)性(xing)
，並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)在(zai)很(hen)寬(kuan)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)調(tiao)控(kong)合(he)成(cheng)氣(qi)的(de)組(zu)成(cheng)比(bi)例(li)。

合(he)成(cheng)氣(qi)，即(ji)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)氫(qing)氣(qi)的(de)混(hun)合(he)氣(qi)，是(shi)石(shi)油(you)化(hua)工(gong)中(zhong)重(zhong)要(yao)的(de)合(he)成(cheng)原(yuan)料(liao)。不(bu)同(tong)的(de)化(hua)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，所(suo)需(xu)要(yao)的(de)合(he)成(cheng)氣(qi)的(de)最(zui)優(you)組(zu)成(cheng)比(bi)例(li)相(xiang)應(ying)不(bu)同(tong)。傳(chuan)統(tong)製(zhi)備(bei)合(he)成(cheng)氣(qi)的(de)方(fang)法(fa)包(bao)括(kuo)煤(mei)的(de)氣(qi)化(hua)和(he)天(tian)然(ran)氣(qi)的(de)重(zhong)整(zheng)
，均(jun)需(xu)消(xiao)耗(hao)不(bu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)。利(li)用(yong)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)水(shui)作(zuo)為(wei)原(yuan)料(liao)，在(zai)水(shui)溶(rong)液(ye)中(zhong)電(dian)還(hai)原(yuan)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)


，是(shi)可(ke)持(chi)續(xu)地(di)製(zhi)備(bei)合(he)成(cheng)氣(qi)的(de)理(li)想(xiang)方(fang)法(fa)，但(dan)當(dang)前(qian)電(dian)還(hai)原(yuan)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)催(cui)化(hua)劑(ji)很(hen)難(nan)在(zai)保(bao)證(zheng)高(gao)電(dian)流(liu)密(mi)度(du)的(de)同(tong)時(shi)，在(zai)寬(kuan)範(fan)圍(wei)內(nei)調(tiao)控(kong)合(he)成(cheng)氣(qi)的(de)組(zu)成(cheng)比(bi)例(li)。

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，yanjiurenyuanliyongyexianghechengjishu，shejibinghechengchuzufenketiaodeliuxihuagehejinnamibangcuihuaji。yanjiurenyuanfaxian，gaicuihuajizhongdexihanliangyuegao，fanyingzhongqingdezhongjiantiyueduo，hechengqichanwuzhongqingqizufendebiliyeyuegao。yanjiubiaoming
，zaiguodianwei-1.2V時，產物合成氣中的一氧化碳和氫氣之比可以在4:1和1:4之間自由調整。同時，無論是何種組成比例的合成氣，其電流密度均超過25mA/cm-2。在連續使用該催化劑10個小時的穩定性測試中，電流密度基本保持穩定，產物合成氣的組成比例也基本沒有變化。 　

硫硒化鎘合金納米棒電還原二氧化碳產合成氣示意圖

相關研究成果發表在在《先進材料》上，博士研究生何嶸、碩士研究生張安為共同第一作者。該研究得到了中科院前沿科學重點研究項目、國家重大科學研究計劃
、國家自然科學基金、教育部等的資助。

論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201705872/abstract;jsessionid=1650DB311C795E15CE43EA1A6677E245.f01t02