导读 Ruhr-UniversitätBochum和杜伊斯堡-埃森大学的研究人员已经开发出一种将二氧化碳(CO 2)转化为化学物质或燃料的新型催化剂。他们优化

Ruhr-UniversitätBochum和杜伊斯堡-埃森大学的研究人员已经开发出一种将二氧化碳(CO 2)转化为化学物质或燃料的新型催化剂。他们优化了已经可用的铜催化剂，以提高其选择性和长期稳定性。波鸿电化学中心的宋延芳博士和沃尔夫冈·舒曼教授领导的研究小组以及杜伊斯堡-埃森技术化学三小组的科琳娜·安德鲁涅斯库教授领导的研究小组在《Angewandte Chemie》杂志上对结果进行了描述，该研究在线发表于9 2021年2月

硼使铜催化剂稳定

气候气体CO 2可以转化为较大的碳化合物，可用作工业的基础化学品或燃料。研究人员追求在可再生能源的帮助下以电化学方式转化CO 2的想法。这不仅会创造有用的产品;它们还可以用作可再生能源的储存。铜在先前的研究中已经成为一种有前途的催化剂，但它必须以部分带正电的离子的形式存在-恰恰是问题所在。

在常规反应条件下，铜从其带正电荷的形式迅速转变为中性态，这不利于形成具有两个以上碳原子的产物，从而使催化剂失活。

因此，来自波鸿(Bochum)和杜伊斯堡-埃森(Duisburg-Essen)的研究小组用硼改性了铜催化剂。研究人员测试了不同的铜硼比率，并确定了最佳的组成，以利于形成两个以上碳原子的化合物。他们还表明，硼铜催化剂可以在工业规模所需的电流密度下运行。

锌可防止腐蚀

他们以气体扩散电极的形式实施了该系统，其中固体催化剂催化液相和气相之间的电化学反应。重要的是，要使足够的CO 2溶解在气相和液相之间的边界区域中。科学家通过使用特殊的粘合剂成功地做到了这一点。

另一个挑战是保持系统长期稳定。例如，必须防止电极腐蚀。为此，化学家将所谓的由锌制成的牺牲阳极集成到系统中。由于锌是一种少贵金属比铜，这是第一个被腐蚀，而铜被幸免。

沃尔夫冈·舒曼(Wolfgang Schuhmann)总结道：“在气体扩散电极中结合选择性和活性催化剂材料以及添加稳定的锌，是迈向使用CO 2合成基础化学品的重要一步。”