二氧化碳“變身”多碳醇燃料？中科大一項最新成果讓這一“神話”變成了現(xiàn)實。記者近日從中科大獲悉，該校俞書宏教授課題組與多倫多大學科學家合作，首次提出在二氧化碳電還原過程中，通過調(diào)控碳-碳偶聯(lián)“后反應”步驟，抑制烯烴產(chǎn)生實現(xiàn)高效多碳醇轉(zhuǎn)換，為高能量密度液體醇燃料的選擇性制備提供了新的設計思路。

電催化還原二氧化碳制備碳基化學原料，是解決可再生電能長期存儲問題的有效手段。乙醇和丙醇作為可再生的運輸燃料，由于其高能量密度、便于遠程運輸以及可直接在內(nèi)燃機中使用的特點，受到研究者的廣泛關(guān)注。然而，由于相關(guān)反應涉及多個二氧化碳分子和12個電子以上的轉(zhuǎn)移過程，以二氧化碳電化學還原制備多碳醇仍然充滿挑戰(zhàn)。

中科大科學家在電催化還原二氧化碳研究中，發(fā)現(xiàn)一種特殊的納米結(jié)構(gòu)有利于二氧化碳還原過程中反應路徑的選擇，通過抑制乙烯的產(chǎn)生從而促進電化學合成多碳醇。基于課題組在硫化物納米晶合成方法所積累的工作基礎，通過膠體成核方法，合成了一種缺陷可控的硫化亞銅納米晶，再利用原位電化學還原方法，成功研制了一種新型銅納米催化劑。他們利用流動電解池設備解決了二氧化碳傳質(zhì)限制，促使這一催化劑的多碳醇法拉第轉(zhuǎn)換效率達到32%、轉(zhuǎn)換速率超過120毫安每平方厘米，是目前國際上報道的最高電流密度。

該成果發(fā)表在最新一期著名學術(shù)期刊《自然·催化》上，為今后設計有效電催化劑合成多碳醇類燃料提供了新的思路。