合成气作为原料或中间体可以用以化肥、溶剂、塑料和化学品等的生产。在实际生产过程中,需要特定比例的合成气来满足不同的下游工艺。然而,传统的合成气生产工艺需要消耗大量的化石能源,造成能源的消耗和温室气体的排放。而电化学CO2-H2O体系共还原为合成气的制备提供了一个新兴的替代技术。
天津大学的张兵(点击查看介绍)课题组在电化学CO2-H2O体系还原制备合成气的研究中取得了一系列进展(Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 18908–18912; ACS Catal., 2019, 9, 10983–10989; Sci. China Mater., 2020, DOI:10.1007/s40843-020-1396-7)。近日,该团队在Cell Reports Physical Science 上发表了题为“Electrosynthesis of Syngas via the Co-Reduction of CO2 and H2O”的综述。
该综述简要回顾了通过电催化将CO2和H2O转化为CO:H2比例可调的合成气的最新进展和未来发展趋势。综述了金属催化剂、金属氧化物和金属硫族化合物催化剂、金属配合物催化剂、单原子催化剂和无金属催化剂的最新研究进展。并重点强调了电催化剂的结构组成对CO:H2比例的影响。此外,还介绍了采用替代阳极反应以及各种先进技术(如气体扩散电极、流动电解池、固体氧化物电解池)来提高合成气生产效率的策略。最后,对目前合成气领域面临的挑战和发展前景进行了展望。
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Electrosynthesis of Syngas via the Co-Reduction of CO2 and H2O
Shanshan Lu, Yanmei Shi, Nannan Meng, Siyu Lu, Yifu Yu, Bin Zhang
Cell Rep. Phys. Sci., 2020, DOI: 10.1016/j.xcrp.2020.100237
导师介绍
张兵
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