中科大新型电催化材料 让二氧化碳变液体燃料

记者1月14日从中科大获悉，该校教授谢毅、特任教授孙永福课题组最近设计出一种新型电催化材料，能够将二氧化碳高效“清洁”地转化成液体燃料甲酸，最新一期的权威期刊《自然》杂志刊发了这项成果。

二氧化碳等温室气体的大量排放，致使全球变暖的速度逐步加快。如何更有效地减少空气中的二氧化碳？科学界已经做了很多工作，目前有效利用二氧化碳有许多方案，如使用不同的催化剂，通过光催化、电催化、光电催化和加氢气整合等方式来还原二氧化碳。但现有方案中有些需要采用昂贵的贵金属催化剂，也有些会产生多种类产物，造成后续分离的困难。电还原过程是利用电催化剂在外加电场的作用下，将二氧化碳转化成不同种类的化学品。这个过程有望成为一种“清洁”地为工业提供化学品的方式，在消耗二氧化碳的同时也产生一些有用的化学品。

不过，二氧化碳的活化一直是这一过程中的瓶颈，往往需要消耗大量的能量。谢毅、孙永福课题组设计了一种杂化模型体系，用来研究金属表面氧化物对其自身金属电催化性能的影响。研究发现，利用钴和钴氧化物杂化的超薄二维材料，能够大幅度地提高对二氧化碳的催化还原性能。研究结果显示，钴在位于特定的排列方法和氧化价态时，具有更高的催化二氧化碳的活性，即超薄二维结构和金属氧化物的存在提高了催化还原二氧化碳的能力。这项研究工作对推动电催化还原二氧化碳机理研究具有重要的意义。

不过，将二氧化碳“清洁”转化为碳氢能源不可能一蹴而就。谢毅表示，目前国际上很多学者都在做二氧化碳的催化转化研究，但基本上都还处于纯基础研究阶段。（桂运安）

信息来源：安徽日报