b体育我国科研团队找到乙酸“零碳”制备新路径—新闻—科学网 来源：B企业 发表时间: 2024-07-15

5月3日，《天然》杂志揭晓我国科研团队的一项最新研究结果。该研究实现了以二氧化碳为原料高效制备醋酸（又名乙酸），找到一条乙酸绿色出产新路径，揭开 零碳 打造胡想的一角。

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图为该论文的理论计较，注解铜-银稀释合金催化剂外貌更利在单齿型吸附的*C=C=O二碳基团的天生，及其需要更高的CO外貌笼罩度以包管碳-碳偶联的高效发生。

新型催化剂破解难题

上述结果论文作者之1、武汉理工年夜学质料科学与项目学院传授麦立强先容，他地点团队结合庞元杰传授团队、多伦多年夜学研究团队的最新研究 限定二碳吸附基团构象完成一氧化碳向乙酸盐电还原 ，哄骗低品阶的可再生电能，经由过程二氧化碳催化电解手腕，将二氧化碳转化为高附加值的碳基燃料或者化学品。

这项结果对于可再生能源的转换与存储及减缓天气变迁至关主要，其战略意思十分主要。

于本项研究事情中，我科研团队报导了一种新型稀释合金催化剂，可于高压强反映前提下，哄骗电能将一氧化碳高效还原为乙酸。其反映最高选择性（法拉第效率）达91%，已经以及二氧化碳至一氧化碳的电还原选择性相仿，实现了可再生能源的转换与存储。

铜基催化剂是于二氧化碳电催化还原反映中效率最高的催化剂之一。铜基催化剂虽能高效催化碳-碳偶联b����步调，但每一种多碳产品的选择性都不高。

为此，该研究事情设计了铜-银稀释合金催化剂，使铜以原子级分离于银基底中，此中铜位点只要2到4个原子。这迫使碳基团进入 单齿型 吸附状况，将反映高效导入乙酸天生路径。

然而，小的铜位点可能没法高效完成碳-碳偶联步调，需更高的反映物份子笼罩度。是以，该研究设计了高压强三相界面反映装配，可于高气压前提下连结气-液两相均衡，从而不变地反映，解决催化剂外貌反映物份子笼罩度需求。

该研究使用了武汉理工年夜学的进步前辈原位拉曼光谱技能证实CO还原历程中的一个要害中间体，即C=C=O或者(OH)C=COH构型，为后续设计更高效的催化剂提供理论根蒂根基。经济技能可行性阐发注解，该技能于将来运用远景广漠。 据先容，这项研究证明了二氧化碳电还原技能于漫衍式清洁能源存储方面的运用潜力，及使用二氧化碳电催化转化技能举行碳基化学品绿色合成的可行性。

多项指标攻破世界纪录

乙酸作为一种主要的无机化工原料，打造化纤衣物、喷鼻水喷鼻氛、塑料加工品等都需年夜量使用。

传统要领出产乙酸凡是是接纳化学合成或者淀粉发酵法，用这些要领，每一出产1公斤醋酸会排放约1.6公斤二氧化碳。 上述结果论文作者之1、华中科技年夜学光电信息学院传授庞元杰暗示，我国作为世界第一年夜乙酸出产国，年产量超800万吨，给生态情况带来伟大压力。

庞元杰说，他地点团队致力在 零碳 打造，不只让出产乙酸的历程不孕育发生二氧化碳，还能耗损二氧化碳制备乙酸，为实现 双碳 方针孝敬一份科技气力。

上述研究结果显示，该试验使用二氧化碳以及水为原料，天生乙酸这一重要产品，并能持续820小时连结乙酸天生率80%以上，于选择性、能量转化效率、不变性上攻破了现有世界纪录。

电催化二氧化碳还原技能是一种极具潜力的清洁能源存储手腕。但于电解历程中，怎样高选择性、高速地出产单一高附加值产品倒是研究团队困扰已经久的问题。

电解水只可得到氧气以及氢气，电解二氧化碳却可得到20余种产品。

为不变乙酸的天生率，起首要解决的是反映装配设计与搭建，其次是催化剂的选择。 庞元杰说，哄骗高压装配以及催化剂上的立异，团队以电催化二氧化碳还原技能为根蒂根基，接纳 两步法 二氧化碳还原路子，不变住乙酸反映路径的要害中间基团，终极高产率合成为了乙酸。

哄骗该技能，不只是乙酸这种羧酸类化学品，烃类、醇类等主要化学品也无望实现 零碳 打造，让二氧化碳于医药、燃料、化工原料的出产历程中获得更广泛运用。

据悉，该技能还可将太阳能发电板的电能转换为便在贮存的燃料化学能，再将燃料化学能有序开释，及时满意糊口以及出产的各类用能需求。

（原标题：我科研团队找到乙酸 零碳 制备新路径）

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