近日，中國科學技術大學、電子科技大學和中國科學院大連化學物理研究所的研究人員合作開發(fā)了一種將溫室氣體二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為高價值、高純度液體燃料甲酸的方法。

該聯(lián)合攻關團隊研發(fā)了一種低成本、高活性的銅基單原子催化劑，實現(xiàn)了二氧化碳到甲酸的單一轉(zhuǎn)化。他們基于固態(tài)電解質(zhì)還開發(fā)了一種新型電解裝置，利用可持續(xù)的清潔電能，配合所研制的銅基單原子催化劑，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，研究人員在實驗室實現(xiàn)了濃度為0.1 mol/L純甲酸水溶液的公升級制備。這一成果有望大幅降低二氧化碳電解工藝中的產(chǎn)物分離成本，推動綠電驅(qū)動二氧化碳轉(zhuǎn)化的產(chǎn)業(yè)化進程。

利用風力、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)化為高價值的化學品，是二氧化碳利用的新興技術，有望成為減少碳排放的重要手段。然而，這一過程得到的產(chǎn)物駁雜，既包括經(jīng)濟價值高的甲酸，還會得到一氧化碳、乙烯、乙醇等眾多副產(chǎn)物，并且將液體產(chǎn)物從電解質(zhì)溶液中提取和純化將產(chǎn)生巨額生產(chǎn)成本。如何提高催化劑的選擇性、降低產(chǎn)物分離成本，是實現(xiàn)二氧化碳電解產(chǎn)業(yè)化亟待解決的技術難題。