近日,安徽大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院李士闊教授團隊在國際頂級學(xué)術(shù)期刊發(fā)表最新研究成果,設(shè)計合成了鈰單原子修飾的雙相銅合金催化劑用于電化學(xué)催化制取乙酸,為乙酸的綠色工業(yè)化合成提供了全新解決方案。
利用一氧化碳電還原(CORR)制取乙酸是一種具有顯著優(yōu)勢的綠色合成方法,相較于傳統(tǒng)工業(yè)化生產(chǎn)能夠有效降低反應(yīng)能耗并減少二氧化碳排放。然而,此項技術(shù)在實際應(yīng)用中仍面臨生成乙酸選擇性低和運行穩(wěn)定性差兩大瓶頸,這嚴重限制其工業(yè)化應(yīng)用。針對這一挑戰(zhàn),研究團隊利用鈰單原子修飾雙相銅,成功研制了一種具有連續(xù)相界面的合金催化材料。鈰單原子能降低表面電子密度,減少氫中間體在材料表面的覆蓋度,促進關(guān)鍵中間體轉(zhuǎn)化。最終實現(xiàn)一氧化碳向乙酸鹽轉(zhuǎn)化的法拉第效率高達71%,部分電流密度達到111毫安每平方厘米,運行穩(wěn)定時長可達138小時。
這項研究為開發(fā)高效穩(wěn)定的CORR制乙酸催化材料提供了新的設(shè)計思路,對促進乙酸的綠色電化學(xué)合成具有重要意義。團隊表示,下一步將聚焦催化劑規(guī)?;苽浼夹g(shù),加速綠色化工產(chǎn)業(yè)升級。(實習(xí)記者:師亞萍)
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