光明日?qǐng)?bào)北京1月30日電 記者齊芳從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡稱“大連化物所”)獲悉,該所包信和院士、汪國雄研究員、高敦峰研究員團(tuán)隊(duì)在二氧化碳/一氧化碳電解制備燃料和化學(xué)品研究中取得新進(jìn)展,可實(shí)現(xiàn)鋼廠尾氣或者化工尾氣的高值化利用,為二氧化碳/一氧化碳電解技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)際應(yīng)用提供了技術(shù)基礎(chǔ)。相關(guān)成果日前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然—納米技術(shù)》上。
通過利用可再生能源產(chǎn)生的電能使二氧化碳電解,從而生成高附加值燃料和化學(xué)品——乙烯、乙酸和乙醇等多碳產(chǎn)物,其具有較高的能量密度和市場需求,是理想的電解產(chǎn)物。然而,在工業(yè)級(jí)電流密度下,二氧化碳電解反應(yīng)并不總是那么聽話,高選擇性生成多碳產(chǎn)物仍然存在很大挑戰(zhàn)。
在這項(xiàng)研究中,團(tuán)隊(duì)揭示了堿性膜電解器中二氧化碳/一氧化碳電催化還原反應(yīng)覆蓋度驅(qū)動(dòng)的選擇性變化機(jī)制,并基于鋼鐵工業(yè)排放出大量的二氧化碳/一氧化碳混合尾氣這一現(xiàn)狀,通過改變進(jìn)料氣組成來調(diào)變堿性膜電解器陰極氧化銅催化劑的微環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了在工業(yè)級(jí)電流密度下高效二氧化碳/一氧化碳電解制備多碳產(chǎn)物。隨著進(jìn)料氣中一氧化碳?jí)毫Φ脑黾樱娊庵鳟a(chǎn)物逐漸由乙烯轉(zhuǎn)變?yōu)橐宜幔译娏髅芏蕊@著增加。為進(jìn)一步驗(yàn)證電解過程的可行性,團(tuán)隊(duì)還組裝出千瓦級(jí)電堆,其電解性能是目前文獻(xiàn)報(bào)道的最高值。
“團(tuán)隊(duì)在電化學(xué)器件上進(jìn)行了創(chuàng)新,研制了高性能堿性膜電解器件來電解二氧化碳/一氧化碳。同時(shí),通過改變反應(yīng)氣中一氧化碳分壓來調(diào)控電極催化劑微環(huán)境,揭示了反應(yīng)覆蓋度驅(qū)動(dòng)的選擇性轉(zhuǎn)變機(jī)制。”汪國雄說,“我們將進(jìn)一步開展放大研究,研制大規(guī)模的堿性膜電堆和系統(tǒng),提高在實(shí)際工況下的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域的示范運(yùn)行。”
中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì) 中華人民共和國工業(yè)和信息化部 中華人民共和國應(yīng)急管理部 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部 中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部 中華人民共和國財(cái)政部 中華人民共和國商務(wù)部 中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)
江蘇省發(fā)展和改革委員會(huì) 江蘇省工業(yè)和信息化廳 江蘇省財(cái)政廳 江蘇省生態(tài)環(huán)境廳 江蘇省科學(xué)技術(shù)廳 江蘇省商務(wù)廳 江蘇省應(yīng)急管理廳 江蘇省市場監(jiān)督管理局 江蘇省統(tǒng)計(jì)局
北京市化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 天津市石油和化工協(xié)會(huì) 遼寧省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 內(nèi)蒙古石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 重慶市石油與天然氣學(xué)會(huì) 河北省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 山西省化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 吉林省能源協(xié)會(huì) 黑龍江省石化行業(yè)協(xié)會(huì) 浙江省石油和化學(xué)工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì) 安徽省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 福建省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 江西省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 河南省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 湖北省石化行業(yè)協(xié)會(huì) 湖南省石油化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 廣東省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 海南省石油和化學(xué)工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì) 四川省化工行業(yè)協(xié)會(huì) 貴州省化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 云南省化工行業(yè)協(xié)會(huì) 陜西省經(jīng)濟(jì)聯(lián)合會(huì) 甘肅省石化工業(yè)協(xié)會(huì) 青海省化工協(xié)會(huì)
電話:協(xié)會(huì):025-8799064 學(xué)會(huì):025-86799482
會(huì)員服務(wù)部:025-86918841
信息部:025-86910067
傳真:025-83755381
郵箱:jshghyxh@163.com
郵編:210019
地址:南京市夢(mèng)都大街50號(hào)東樓(省科技工作者活動(dòng)中心)5樓
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證:蘇B2-20110130
備案號(hào):蘇ICP備13033418號(hào)-1
電話:025-8799064
會(huì)員服務(wù)部:86918841
信息部:86910067
傳真:025-83755381
郵箱:jshghyxh@163.com
郵編:210019
地址:南京市夢(mèng)都大街50號(hào)東樓(省科技工作者活動(dòng)中心)5樓
電話:025-86799482
會(huì)員服務(wù)部:86918841
信息部:86910067
傳真:025-83755381
郵箱:jshghyxh@163.com
郵編:210019
地址:南京市夢(mèng)都大街50號(hào)東樓(省科技工作者活動(dòng)中心)5樓