新策略实现稳定酸性二氧化碳电催化还原制甲酸

二氧化碳电催化还原反应，通常在碱性或中性条件下进行，伴随的碳酸化副反应会导致碳损失。这一反应在碱性和中性条件下生成的主要产物是甲酸根，进一步酸化处理可转化为甲酸。相比之下，酸性二氧化碳电催化还原可缓解碳酸化问题，直接生成甲酸。然而，强酸性反应环境易引发催化剂腐蚀、金属浸出和结构降解等问题，使催化剂的长期稳定性成为制约其实际应用的瓶颈。近日，中国科学院大连化学物理研究所等团队，在二氧化碳电催化还原研究方面取得进展，提出一种金属相保护策略，实现了高活性高稳定性的酸性二氧化碳电催化还原制甲酸。合作团队开发出具有酸性二氧化碳电催化还原活性和稳定性的铋—铜双金属氧化物催化剂（Bi0.31Cu1）。该催化剂在200至650mAcm−2宽电流密度范围内，甲酸法拉第效率达90%以上；在200mAcm−2电流密度下，可稳定运行500小时，甲酸法拉第效率维持在90%左右。催化剂结构表征和反应机理研究表明，...