新型“纳米棒”让二氧化碳变身高效能源

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最近，从中国科技大学获悉，合肥国家微尺度材料科学研究中心曾杰教授和该校化学与材料科学学院的研究小组使用组分可调的硒化镉合金纳米棒作为催化剂，将二氧化碳高效电解还原成合成气。硫化镉硒化物合金纳米棒催化剂在二氧化碳电还原反应中具有高活性和高稳定性，可以在很大范围内调控合成气的组成比。结果最近发表在国际知名杂志《高级材料》上。

合成气是一氧化碳和氢气的混合物，是石化工业中重要的合成原料。对于不同的化学过程，所需合成气的最佳组成比也不同。传统的合成气制备方法包括煤气化和天然气重整，这两种方法都需要消耗不可再生能源。相反，以二氧化碳和水为原料电还原水溶液中的二氧化碳是合成气可持续制备的理想方法。然而，在确保用于二氧化碳电还原的现有催化剂中的高电流密度的同时，很难在宽范围内控制合成气的组成比。

为了解决这一问题，研究人员最近利用液相合成技术设计合成了组分可调的硒化镉合金纳米棒催化剂。研究人员发现，催化剂中硒含量越高，反应中的氢中间体越多，合成气产品中氢组分的比例越高。研究表明，当过电位为-1.2V时，产物合成气中一氧化碳与氢气的比例可在4∶1至1∶4之间*调节..

另外，在连续使用催化剂10小时的稳定性试验中，电流密度基本稳定，产品合成气的组成比例基本不变。