释放太阳能：将二氧化碳转化为有价值的甲酸盐

Josiah02

随着气候变化的影响日益紧迫，有效捕获和利用碳的需求变得至关重要。在各种策略中，电化学转化二氧化碳 (CO 2 ) 还原是一种很有前途的方法，可以在常温下将 CO 2转化为有用的燃料或化学品。
然而，现有方法往往存在选择性差和氢析出反应竞争等问题，限制了其效率。克服这些挑战需要开发能够显著增强转化过程的新型催化剂，这使得该领域成为研究的关键领域。
西安交通大学国际可再生​​能源研究中心的研究人员开展的一项研究发表在《eScience》上，重点介绍了一种铟基异质结（即 In/In 2 O 3）催化剂的开发，该催化剂通过氧物种和空位的协同作用来增强甲酸盐的生成。通过提高反应的效率和选择性，该研究标志着 CO 2电还原领域的重大进步。
研究团队设计了 In/In 2 O 3异质结催化剂，其中氧物种和空位水平各不相同，这是提高性能的关键因素。利用原位表面增强拉曼光谱 (SERS)，该团队证实催化剂遵循 *COOH 途径，该途径对甲酸盐的生产具有高度选择性。
理论模型表明，在氧空位存在的情况下，*COOH 形成的能垒显著降低，甲酸盐选择性达到 90% 以上。当采用光伏发电时，该系统的太阳能转化为燃料的效率达到10.11%，优于以前的技术。
这种高效率凸显了该催化剂在未来可再生能源系统中的应用潜力，特别是在电化学二氧化碳还原领域。
中国科学院院士、高级研究员郭烈金教授表示：“我们的研究表明二氧化碳减排技术取得了重大进展。我们新型催化剂中氧物种和空位之间的协同作用使选择性和效率都显著提高。这为可持续能源转换的实际应用铺平了道路。”
这项研究的潜在应用非常广泛，尤其是在可再生能源领域。高效地将二氧化碳转化为甲酸盐的能力可以促进更可持续的能源系统的发展，减少对化石燃料的依赖。此外，利用太阳能来驱动反应表明，这项技术可以与现有的可再生能源基础设施无缝集成，为碳回收计划带来光明的未来。