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電化學直接空氣捕獲（DAC）可以利用可再生電力，通過有機氧化還原對降低大氣中的二氧化碳水平。然而，當前的有機系統在暴露于空氣中時會受到氧化降解的威脅。近日，多倫多大學David Sinton、Edward H. Sargent、斯坦福大學Xu Yi提出了一種通過循環紫精電催化（CVE）再生氫氧化物吸收劑的電化學過程。

本文要點：

1) 該策略將氧化還原活性紫精與堿性吸收劑分離，以避免氧化降解和蒸發損失，并通過調節紫精取代基以促進在還原和氧化環境下電場中的快速反應動力學。作者發現，含有帶正電和帶負電基團的雙極紫精可以在還原和氧化過程中克服電場排斥。

2) 作者通過基于循環伏安法氧化還原電位計算發現，每tCO₂的最小功為0.82 GJ，以及在兩個電解槽CVE配置中每tCO₂的最小功為3.8 GJ，該裝置具有超過200小時的操作穩定性。

參考文獻：

Shijie Liu et.al Direct Air Capture of CO₂ via Cyclic Viologen Electrocatalysis EES 2024

DOI: 10.1039/D3EE03024E

https://doi.org/10.1039/D3EE03024E