成均馆大学化学系李孝永(Hyoyoung Lee)教授团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》上发表了一项研究:他们开发出一种铜‑锌协同催化剂,能把二氧化碳高选择性地转化为乙醇。
用电化学方法将CO₂还原为燃料,通常产出的是一锅“大杂烩”——甲烷、乙烯、甲酸等可能同时冒出来。想专门得到乙醇,一直是个不小的挑战。乙醇分子含有两个碳原子,这意味着两个CO₂分子得先完成碳‑碳偶联,再被加氢。普通催化剂很难精细控制这一步,反应很容易分散成多种产物。
这次团队直接从原子尺度入手。新催化剂里的铜和锌协同工作,能够引导碳‑碳偶联以不对称的方式进行,就像给碳原子搭了一座精巧的跷跷板,让它们更倾向于用正确的“站位”结合,从而高选择性地生成乙醇,抑制了其他副产物。
虽然离工业化还有很长的路,但这项研究为在温和条件下将温室气体重新变成可用的化学品带来了新思路。当可再生电力驱动的电化学反应器配上这样的催化剂,未来二氧化碳或许不再只是废弃物,而更像一种待加工的原料。
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