二氧化碳“变身”高能量密度液体醇燃料

科技日报电（记者 吴长锋）记者从中国科学技术大学（以下简称中国科大）获悉，该校俞书宏教授课题组与多伦多大学科学家合作，首次提出在二氧化碳电还原过程中，通过调控碳—碳偶联“后反应”步骤，抑制烯烃产生实现高效多碳醇转换，让二氧化碳“变身”多碳醇燃料成为现实，并为高能量密度液体醇燃料的选择性制备提供了新的设计思路。这项成果日前发表在最新一期著名学术期刊《自然·催化》上。

电催化还原二氧化碳制备碳基化学原料，是解决可再生电能长期存储问题的有效手段。乙醇和丙醇作为可再生的运输燃料，由于其高能量密度等特点，广受关注。然而以二氧化碳电化学还原制备多碳醇充满挑战。

中国科大的科学家们在电催化还原二氧化碳研究中，发现一种特殊的纳米结构有利于二氧化碳还原过程中反应路径的选择，通过抑制乙烯的产生从而促进电化学合成多碳醇。课题组通过胶体成核方法，合成了一种缺陷可控的硫化亚铜纳米晶，再利用原位电化学还原方法，成功研制了一种新型铜纳米催化剂。

在此基础上，科研人员利用流动电解池设备解决了二氧化碳传质限制，促使这一催化剂的多碳醇法拉第转换效率达到32％、每平方厘米转换速率超过120毫安，是目前国际上报道的最高电流密度。