电化学还原高压CO2捕集溶液制太阳能燃料(英文)

作者：邓楷; 张莹; 冯浩; 刘宁; 马路山; 段静静; 王永杰; 刘东^*; 李强^*

来源：Science Bulletin, 2022, 67(14): 1467-1476.

本文提出了电化学还原高压CO2捕集溶液制太阳能燃料的概念,其应用于CO2捕集-转化集成系统时,可避免传统气相供给CO2还原制燃料工艺中的高温条件CO2气相再生步骤和高能耗气体产物分离步骤.目前,饱和CO2溶液供给的太阳能制燃料系统需要较高的过电位来抑制析氢副反应,导致系统的太阳能-化学能转化效率低.本文提出了催化剂高压原位合成策略,在高压(压力50 bar)饱和KHCO3溶液模拟的高压CO2捕集溶液中合成铜催化剂,进一步将高压CO2捕集溶液转化为燃料.该策略结合了原位晶面调控和氧化物衍生方法,使得铜催化剂在-0.3 V vs.RHE的低电位下实现了95%的CO2还原选择性.此外,作者研制了太阳能光伏驱动的电化学还原高压CO2捕集溶液制燃料原理样机,在户外光照条件下太阳能-化学能转化效率高达21.6%,超过了文献报道的饱和CO2溶液供给的太阳能制燃料系统.

• 单位
  南京理工大学