
近日,我校化学化工学院绿色化学研究团队王键吉教授联合河南大学张锁江院士、美国怀俄明大学范貌宏院士在国际化学顶级期刊Journal of the American Chemical Society(《美国化学会杂志》)发表题为Selective electrosynthesis of ethanol from CO2 enabled by high CuI content and enhanced H2O activation of molecularly modified Cu-based catalyst的研究论文。我校博士研究生王楠为论文第一作者,王键吉教授、张锁江院士、范貌宏院士为共同通讯作者,为第一作者单位。
利用可再生电力将CO2转化为乙醇,是实现“双碳”目标、破解能源与环境双重挑战的重要路径,是CO2转化为高附加值化学品的一种前瞻性技术。该研究通过预还原策略,制备了苯四甲酸(BTEC)-Cu(Ⅰ)配位化合物修饰的Cu2O催化剂。研究发现,乙醇电合成选择性与催化剂中CuⅠ含量呈线性关系。该催化剂同时表现出优异的电催化性能:C2+产物法拉第效率达87.3%,分电流密度达到676.0 mA cm-2,其中乙醇法拉第效率为56.8%,分电流密度高达439.8 mA cm-2,并可在连续110小时电解中保持稳定。
该成果是我校在CO2资源化利用研究领域取得的又一重要进展,为设计高效、稳定的Cu基电催化剂用于CO2还原选择性合成多碳醇提出了新的思路,为深入认识Cu基催化剂的构效关系和催化作用机制提供了新的科学依据。该研究得到国家自然科学基金重点项目和河南省科技创新人才计划等项目的支持。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c19695
(化学化工学院 李彬 王曼曼)