韓國科學(xué)技術(shù)研究院開發(fā)電還原CO2制乙烯的電極與催化劑

韓國科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)一種類似海膽狀銅催化劑，在零間隙電解槽和可堆疊電化學(xué)系統(tǒng)中還原CO2制乙烯，具有催化活性好和選擇性高等特點(diǎn)。

該研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種高效可堆疊電極設(shè)計(jì)，在零間隙電解槽中，含有KOH的Cu納米粒子(Cu-KOH)作為陰極，在281 mA/cm2的電流密度下，C2產(chǎn)品法拉第效率達(dá)到了78.7%，其中乙烯法拉第效率為54.5%。

X射線吸收光譜表征結(jié)果表明，Cu-KOH中的金屬主要為金屬Cu態(tài)，并存在氧化物衍生的Cu物種，包括Cu2O和Cu(OH)2，兩者有望產(chǎn)生協(xié)同作用，將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯。

另外，銅催化劑中的堿性物質(zhì)使得氫氧化銅和氧化銅組分增加的同時，也提高了CO2轉(zhuǎn)化率。該催化劑能將乙烯產(chǎn)能至少提高50%，有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。

研究結(jié)果表明，反應(yīng)中較高的氫氧化物和氧化物比是提高乙烯產(chǎn)率的關(guān)鍵，可為今后催化劑設(shè)計(jì)提供借鑒。