我国科研人员在二氧化碳还原领域取得新突破

据科技日报报道，从内蒙古科技厅获悉，内蒙古大学研究团队在探索新型电催化二氧化碳还原材料方面取得重要突破这项成果最近发表在国际能源杂志《先进能源材料》的网络版上

图Unsplash

在碳中和的国际背景下，设计高活性，高选择性的二氧化碳电还原催化剂具有重要的现实意义和应用前景目前，金，银，铜，钯等贵金属及其相关材料仍是人们探索二氧化碳还原电催化剂的热点可是，贵金属催化剂存在催化活性低，产物选择性差，析氢效率高等问题

本站了解到，内蒙古大学物理科学技术学院赵中龙副教授带领团队，首次提出双金属单层电催化剂表面双功能机制，可有效抑制析氢副反应，提高二氧化碳电还原为甲酸产物的活性和选择性可是，合成具有超薄外壳的双金属电极仍然是一个挑战鉴于此，本研究首次提出利用第一性原理计算模拟方法，将过渡金属碳化物和氮化物作为贵金属单层的基底，在保留双位泛函的基础上，显著提高催化剂的电化学稳定性

二氧化碳还原高阶产物自由能的相图

通过研究发现，碳化物和氮化物负载的贵金属单层和单层簇催化剂中存在氢—底物反键相互作用，可以打破氢吸附和二氧化碳还原中间体之间的能量线性关系此外，通过理论模拟预测了一系列对甲酸，甲醇和乙烯等烃类产物具有高选择性的新型电催化剂，为提高电化学二氧化碳还原性能提供了新思路