CO2活化和可控C-C偶聯(lián)合成兩個(gè)或多個(gè)碳原子(C2+)化合物(如乙烯和乙醇)是化學(xué)領(lǐng)域極具挑戰性的科學(xué)難題。相對熱催化，電催化經(jīng)過(guò)不同的C-C偶聯(lián)機理實(shí)現CO2的還原偶聯(lián)，能更好地調控C-C偶聯(lián)過(guò)程。因此，創(chuàng )制高效催化劑，實(shí)現高電流密度、高C2+選擇性、高穩定性的“三高”性能，是推進(jìn)電催化還原CO2走向實(shí)際應用的關(guān)鍵。

我國科學(xué)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(chǎn)物法拉第效率(實(shí)際生成物與理論生成物比值)的催化劑常?；钚缘偷碾y題，我國科學(xué)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(fā)展出氫助C-C偶聯(lián)新策略，在氟修飾的銅(F-Cu)催化劑上實(shí)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(dòng)電解池中，電流密度可達1.6 A·cm-2，C2+產(chǎn)物(主要為乙烯和乙醇)的法拉第效率為80%，C2+產(chǎn)物生成速率可達4013 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(shí)際應用潛力。

相關(guān)成果2020年4月20日發(fā)表在《自然-催化》上。

來(lái)源:科技部

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