全球氣候變化需要全球范圍內(nèi)的努力減少CO2排放。自然界光合成是一種碳中和技術(shù)的方法,通過光反應(yīng)和暗反應(yīng)將CO2轉(zhuǎn)化為O2和蔗糖。
有鑒于此,南京大學(xué)何平教授、周豪慎教授等受到這種含有氫的光合成過程,開發(fā)了一種電化學(xué)策略,使用Li作為還原介質(zhì),將CO2轉(zhuǎn)化為O2和碳。設(shè)計的電化學(xué)器件以Co納米催化劑的氣體陰極,金屬Li作為陽極。
本文要點:
(1)
在陰極引入CO2,其能夠通過兩步Li介導(dǎo)電化學(xué)還原反應(yīng),轉(zhuǎn)化為Li2CO3和Li2O。使用可再生電能,Li2O隨后氧化生成O2。這個電化學(xué)反應(yīng)過程具有令人印象深刻的O2產(chǎn)量,超過94.7 %,顯著超過自然光合成體系的性能。此外,使用更好的RuCo作為催化劑,O2產(chǎn)量進(jìn)一步增至98.6 %。
(2)
這項研究為CO2合成O2提供一種具有實用性且反應(yīng)路線可控,強(qiáng)有力的促進(jìn)人類社會的可持續(xù)以及開發(fā)和征服自然。
參考文獻(xiàn)
Wei Li, Xiaowei Mu, Sixie Yang, Di Wang, Yonggang Wang, Haoshen Zhou, Ping He, Artificial Carbon Neutrality through Aprotic CO2 Splitting, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202422888
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202422888