利用可再生能源将工业点来源的二氧化碳(CO2)转化为化学品和燃料有助于应对气候危机。CO2电解是一种有前途的途径。

新策略促进稀二氧化碳直接电解

先前的研究通常使用纯或高浓度的CO2进料进行，而化石燃料燃烧产生的烟气中的CO2浓度非常低，通常为5%至15%。与捕获和净化二氧化碳相关的能源和资本成本与从烟道气点源捕获和净化CO2绕过捕集和纯化步骤直接利用工业烟气来生产纯CO2原料仍然具有挑战性。

最近，由教授领导的研究小组。中国科学院大连化学物理研究所王国雄、高敦峰与大连工业大学安庆达教授合作，提出了直接电解稀CO的分子增强策略2至CO。这项研究发表在ACSEnergyLetters上。

为了解决稀CO2直接电解的不利传质、反应热力学和动力学问题，研究人员构建了催化周围的反应微环境。活性位点周围的反应微环境。所形成的反应微环境有效地整合了稀原料流中CO2的捕获和转化。

研究人员利用自制的碱性膜电极组件(MEA)电解槽获得了高达252mAcm的CO分流密度在典型CO2浓度(10%)，比裸CoPc电极高2.24倍。

物理化学和电化学结构表征结果表明，P4VP改性剂丰富的吡啶基团依次提高了CO2的物理吸附和化学活化作用。物理化学和电化学结构表征结果表明，P4VP改性剂丰富的吡啶基团依次提高了CoPc催化剂Co位点上，从而在稀CO2直接电解成CO方面具有令人印象深刻的性能。

这种分子增强策略，通过对催化剂结构和反应微环境的进一步精确控制，将为工业烟气的直接电解和乙烯等多碳化学品的选择性生产带来巨大前景。