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纳米碳－铜复合催化剂电催化二氧化碳还原合成酒精
美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）的科学家报道了将二氧化碳转变成乙醇燃料的方法。这一电化学反应在纳米尺寸的碳材料和金属铜纳米粒子的催化以及外施电压共同作用下可以将二氧化碳（CO2）这一温室气体在常温常压下转化成有用的燃料。
A：纳米碳／铜复合催化剂HR-TEM照片。插图为TEM照片；B：不同反应电位下各电催化产物的法拉第效率。图片来源：ChemistrySelect, 2016, DOI: 10.1002/slct.201601169
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视频来源：Oak Ridge National Laboratory
这一最新科研文章的通讯作者Adam Rondinone博士称该复合催化材料是偶然发现的。Rondinone称：“二氧化碳还原反应极其复杂，这一反应完全使燃烧过程发生了逆转。在这里我们将燃烧反应产生的废物—— 二氧化碳转化成有用的燃料。只用一种催化剂就将二氧化碳直接转化成乙醇，这非常困难，简直不可思议。”
这一反应没有用到昂贵且稀有的铂作为催化剂，仅用氮掺杂的纳米碳和纳米铜复合材料。初步分析表明，类似于尖端效应，在外电场下由于纳米碳材料的纳米尺度尖锐结构电场会被增强，在金属铜的协同作用下提供了充足的反应位点以促进二氧化碳在温和的常温常压条件下的水中转化为乙醇。因此这一技术具有用于大规模工业生产的前景。目前反应机理还有待研究而且催化剂的性能也有进一步提升的空间。
该研究成果在线发表于《ChemistrySelect》上，论文第一作者为橡树岭国家实验室纳米科学中心博士后研究员宋洋，通讯作者为研究员Adam Rondinone博士。
该论文作者为：Yang Song, Rui Peng, Dale K. Hensley, Peter V. Bonnesen, Liangbo Liang, Zili Wu, Harry M. Meyer III, Miaofang Chi, Cheng Ma, Bobby G. Sumpter, Adam J. Rondinone
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/slct.201601169/full
High-Selectivity Electrochemical Conversion of CO2 to Ethanol using a Copper Nanoparticle/N-Doped Graphene Electrode
ChemistrySelect, 2016, DOI: 10.1002/slct.201601169