元素百科介绍了中国科学院大连化学研究所二氧化碳转化的新进展。近日,大连化学研究所研究员黄延强与新加坡南洋理工大学教授刘斌合作,在二氧化碳转化领域取得新进展,并在《先进功能材料》上发表了相关工作。

二氧化碳电化学还原反应是实现碳资源回收的有效途径。由于二氧化碳分子相对稳定,电化学还原反应产物复杂,降低过电势、提高反应选择性和稳定性是二氧化碳电化学还原反应研究的重点。
氮混合石墨烯催化剂系统易于模型化,易于电子传输,稳定性好。有望通过定向设计实现二氧化碳分子的高效活化和定向转化,对理解二氧化碳电催化反应机制,开发高性能电催化剂具有重要意义。
研究人员通过高温热解一步制备了氮掺石墨烯催化剂,可以高效稳定地将二氧化碳转化为二氧化碳,法拉第效率最高可达87%,催化剂在连续反应10小时后仍保持98%的初始活性。此外,通过对材料的准确控制,获得了一系列不同含量吡啶氮的催化剂,发现吡啶氮的含量与活性呈正相关。DFT计算证明吡啶氮是二氧化碳电化学还原反应中催化剂的活性中心。相关研究成果为高效CO2电还原催化剂的设计提供了参考和新思路。

