我國科學家在二氧化碳電催化還原制乙烯和乙醇方面取得突破

CO₂活化和可控C-C偶聯合成兩個或多個碳原子（C₂₊）化合物（如乙烯和乙醇）是化學領域極具挑戰性的科學難題。相對熱催化，電催化經過不同的C-C偶聯機理實現CO₂的還原偶聯，能更好地調控C-C偶聯過程。因此，創制高效催化劑，實現高電流密度、高C₂₊選擇性、高穩定性的“三高”性能，是推進電催化還原CO₂走向實際應用的關鍵。

我國科學家最近在CO₂電催化還原制乙烯和乙醇方面取得突破。針對CO₂電催化還原中高C₂₊產物法拉第效率（實際生成物與理論生成物比值）的催化劑常常活性低的難題，我國科學家提出適當提高催化劑水活化能力對提高CO₂還原活性具有重要作用，發展出氫助C-C偶聯新策略，在氟修飾的銅（F-Cu）催化劑上實現了CO₂電催化還原制乙烯和乙醇性能的突破。在具有氣體擴散電極的流動電解池中，電流密度可達1.6 A·cm^-2，C₂₊產物（主要為乙烯和乙醇）的法拉第效率為80%，C₂₊產物生成速率可達4 013 μmol·h1^-1·cm^-2，且乙烯和乙醇的選擇性可達80%以上、單程收率可達15%以上，超出傳統高溫、高壓條件下CO₂加氫催化劑的性能，表現出實際應用潛力。

相關成果2020年4月20日發表在《自然-催化》上。

（來源：中華人民共和國科學技術部http：//www.most.gov.cn2020-06-09）