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CO₂ 捕獲、轉換、產品分離和電解質回收方面的挑戰阻礙了電催化 CO₂ 還原 (CO₂R)。

在這里，華南理工大學Guangxu Chen，廈門大學鄭南峰提出了一種集成電化學回收和分離系統 (ERSS)，其中離子分離模塊 (ISM) 位于水電解系統的陽極和陰極之間。

文章要點

1）在 ERSS 運行期間，陽極電解液中的質子通過陽極陽離子交換膜 (CEM) 流入 ISM，使 CO2R 流出電解質酸化。ISM 中的陽離子（如 K+）通過陰極 CEM 流入陰極電解液，以平衡氫氣釋放產生的 OH? 離子。

2）ERSS 回收電解質吸附的 CO₂，回收 KOH，K+ 產率為 94.0%，CO2R 產品分離效率達到 86.2%。回收的 KOH 可以從空氣或煙氣中捕獲 CO₂，或用作 CO₂R 電解質，從而形成 CO₂ 捕獲、轉化和利用閉環。與傳統的酸堿中和工藝相比，ERSS 每回收一噸 KOH 可節省 119.76 美元，并且適用于其他水性堿性電合成反應。

參考文獻

Wang, P., Pei, A., Chen, Z. et al. Integrated system for electrolyte recovery, product separation, and CO2 capture in CO2 reduction. Nat Commun 16, 731 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-56111-6

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56111-6