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中科院大连化物所

二氧化碳高效电催化还原研究获进展

2015年04月15日08:32    来源:中国科学报    手机看新闻
原标题:二氧化碳高效电催化还原研究获进展

中科院大连化物所催化基础国家重点实验室研究人员与浙江工业大学合作,发现纳米钯电极高效催化二氧化碳还原生成一氧化碳,并且其催化性能与纳米粒子尺寸有很强的依赖关系。相关成果日前发表于《美国化学会志》。

在二氧化碳转化方面,利用传统化学方法还原二氧化碳需要同时提供能量和氢气,而采用电催化方法还原二氧化碳,与电解水耦合从水中获取氢,可在比较温和的反应条件下一步直接获得一氧化碳、碳氢化合物和甲醇等高值化学品和液体燃料。同时,该过程与可再生能源或富余核能利用相结合,实现大规模电能存储,表现出极具潜力的应用前景。

通过密度泛函理论计算,研究人员分析了在3种不同反应位(平面、台阶和角位)上二氧化碳还原和析氢反应的自由能,并建立了反应性能与粒度的关系。生成一氧化碳的转换频率与粒径呈现火山型曲线关系,这表明可通过改变钯纳米粒子的尺寸来调变二氧化碳吸附,从而实现钯纳米粒子从析氢催化剂到高效二氧化碳还原催化剂的转变。(高敦峰 焦峰 刘万生)

(责编:王凤一(实习生)、马丽)


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