全球氣候變化需要全球范圍內的努力減少CO2排放。自然界光合成是一種碳中和技術的方法,通過光反應和暗反應將CO2轉化為O2和蔗糖。
有鑒于此,南京大學何平教授、周豪慎教授等受到這種含有氫的光合成過程,開發了一種電化學策略,使用Li作為還原介質,將CO2轉化為O2和碳。設計的電化學器件以Co納米催化劑的氣體陰極,金屬Li作為陽極。
本文要點:
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在陰極引入CO2,其能夠通過兩步Li介導電化學還原反應,轉化為Li2CO3和Li2O。使用可再生電能,Li2O隨后氧化生成O2。這個電化學反應過程具有令人印象深刻的O2產量,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產量進一步增至98.6 %。
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這項研究為CO2合成O2提供一種具有實用性且反應路線可控,強有力的促進人類社會的可持續以及開發和征服自然。
參考文獻
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