
圖片說明:兩電子轉(zhuǎn)移二氧化碳電化學還原反應控速步驟為二氧化碳吸附過程
大氣中二氧化碳等溫室氣體含量的逐年增加造成愈發(fā)嚴重的全球氣候變暖淘这。利用太陽能等可再生能源產(chǎn)生的電能高效將二氧化碳轉(zhuǎn)化為化學品是其資源化利用的重要方向剥扣。研究表明,二氧化碳電化學還原制一氧化碳和甲酸鹽的選擇性可以接近100%铝穷,具有工業(yè)化生產(chǎn)潛力钠怯,是緩解溫室效應和實現(xiàn)綠色碳循環(huán)的有效技術(shù)路徑。
明確催化反應的控速步驟是設(shè)計高性能催化劑和反應系統(tǒng)的關(guān)鍵讳蜂。該組研究者提出了一種有效解析二氧化碳電化學還原制一氧化碳和甲酸鹽反應控速步驟的方法福信。團隊基于Butler-Volmer原理,推導出了不同潛在控速步驟條件下的反應速率表達式两猛,通過結(jié)合反應動力學解析么歹,明確兩電子轉(zhuǎn)移二氧化碳電化學還原反應控速步驟為二氧化碳吸附過程。這一研究結(jié)果表明了提高反應效率的關(guān)鍵在于增強二氧化碳的吸附珍喘。
本研究工作的主要完成者之一殿潜、博士研究生鄧萬玉表示:“該成果不僅可以為減少碳排放、緩解溫室效應的電催化技術(shù)提供對反應機理的新認識性谬,還能有利于我國搶占二氧化碳利用技術(shù)的國際制高點灌次,具有重要的戰(zhàn)略意義。”