記者12日從(cong) 中國科學院合肥物質科學研究院了解到，該院強磁場中心王輝課題組，製備出超小銅納米晶嵌入的氮摻雜碳納米片催化劑，該催化劑可用來實現高效電催化二氧化碳還原反應。相關(guan) 結果日前發表在國際期刊《ACS應用材料與(yu) 接口》上。

　　隨著工業(ye) 化水平的提高和能源消耗的增多，大氣中二氧化碳濃度逐漸增加，使得生態環境遭受到嚴(yan) 重破壞，能源短缺問題日益凸顯。因此，目前亟須產(chan) 生出新的清潔能源，以擺脫對傳(chuan) 統化石能源的過度依賴，減少二氧化碳的排放。在眾(zhong) 多二氧化碳轉化技術中，電催化二氧化碳還原反應是一種具有潛力的轉化技術，其能夠在催化劑的作用下充分利用電能將二氧化碳轉化為(wei) 所期望的新能源產(chan) 物，降低空氣中二氧化碳的含量，應用前景廣闊。

　　銅基納米催化劑是目前發現的可以在電催化二氧化碳還原反應中，大量產(chan) 生液態醇和深度還原二氧化碳為(wei) 二碳基產(chan) 物最具潛力的催化劑。相關(guan) 研究表明，銅納米晶體(ti) 和摻雜物可以調控活性位點對產(chan) 物的選擇性，提高電催化二氧化碳還原反應的轉化效率。例如在銅納米顆粒上包裹碳和氮之後，得益於(yu) 碳/氮摻雜層所提供的良好電子供應能力和限製效應，可大大提高對乙醇的選擇性。然而，這些銅基催化劑在電催化二氧化碳還原反應中隻對單一產(chan) 物呈現出高選擇性，很難在不同電位高選擇性地獲得其他理想液體(ti) 產(chan) 物。此外，目前銅基催化劑在低電位下進行電催化二氧化碳還原反應時，對液態產(chan) 物的選擇性不太理想。

　　科研人員製備的超小銅納米晶嵌入的氮摻雜碳納米片催化劑，可用來實現高效電催化二氧化碳還原反應。其中超小的銅納米晶體(ti) 鑲嵌在氮摻雜的碳薄片中，有效地阻止了活性位點在電催化二氧化碳還原反應過程中的失活。其在氣相擴散電極裝置中進行電催化二氧化碳還原反應，通過調節電位實現了對乙醇和甲酸的高效選擇，並展現出良好的催化穩定性。 （吳長鋒）