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近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授曾杰與電子科技大學(xué)教授夏川、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員肖建平合作，基于固態(tài)電解質(zhì)開發(fā)了一種新型電解反應(yīng)器。他們利用可持續(xù)的清潔電能，配合所研發(fā)的銅基單原子催化劑，可以將溫室氣體二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為高價(jià)值、高純度的液體燃料甲酸，無需進(jìn)一步產(chǎn)物分離。該成果于12月14日在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》雜志上印刷發(fā)表。

利用風(fēng)力、水力、太陽能等可持續(xù)能源的“綠電”，將溫室氣體二氧化碳電解轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的化學(xué)品，是二氧化碳利用的新興技術(shù)，有望成為減少碳排放的重要手段。然而，如何提高催化劑的選擇性、降低產(chǎn)物分離成本，是實(shí)現(xiàn)二氧化碳電解產(chǎn)業(yè)化亟待解決的技術(shù)難題。曾杰教授聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種低成本、高活性的銅基單原子催化劑，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到甲酸的單一轉(zhuǎn)化。他們還基于固態(tài)電解質(zhì)開發(fā)了一種新型電解裝置，配合所研制的催化劑，以二氧化碳和水作為原料，可以直接連續(xù)制備得到無需分離的純甲酸液體燃料。利用這一新技術(shù)，研究人員在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了濃度為0.1摩爾每升的純甲酸水溶液的公升級(jí)制備。