習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上發(fā)表重要講話中強(qiáng)調(diào),中國(guó)CO2排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。因此,有效控制和降低大氣中CO2濃度關(guān)乎人類未來生存和發(fā)展,也符合國(guó)家重大需求。
氮硫的雜環(huán)功能化Cu催化劑的示意圖
N2SN功能化Cu催化劑的二氧化碳催化轉(zhuǎn)化性能
針對(duì)CO2轉(zhuǎn)化研究急需突破性技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)際,我校李季博士聯(lián)合法國(guó)科學(xué)院歐洲膜所的Damien Voiry研究員團(tuán)隊(duì),采用電沉積方法在碳紙表面合成了Cu基催化劑,隨后使用含有氮硫的雜環(huán)作為功能化試劑,對(duì)Cu基催化劑進(jìn)行改性。通過研究發(fā)現(xiàn),改性的Cu基催化劑展現(xiàn)出CO2高性能轉(zhuǎn)化性能,主要產(chǎn)物為更具有高附加值的工業(yè)原料—C2H4,氮硫雜環(huán)改性的Cu基催化劑與未經(jīng)表面功能化的Cu基催化劑及現(xiàn)有其它催化劑相比,其CO2的C2+產(chǎn)品轉(zhuǎn)化選擇性更高,轉(zhuǎn)化效率達(dá)到80%左右。其次,該催化劑具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率,可以有效地降低轉(zhuǎn)化過程中的能耗,另外,該催化劑的使用壽命超過100h,且工作狀態(tài)下的電流密度達(dá)300~400 mA cm-2,工業(yè)利用前景廣闊。對(duì)于我國(guó)二氧化碳大規(guī)模資源化利用、減少溫室氣體排放具有重要意義,也將有力地豐富我國(guó)的節(jié)能減排方式,成為實(shí)現(xiàn)碳中和的途徑之一。
(核稿:強(qiáng)濤濤 編輯:郭姍姍)