中国科大在二氧化碳电还原制甲烷研究中取得新进展

因此,将二氧化碳高选择性电化学转化为甲烷是一种兼顾环境与能源问题的有效途径。二氧化碳深度还原至甲烷的关键步骤为CO*中间体质子化生成CHO*。其主要竞争反应过程包括CO*二聚生成二碳产物以及CO*中间体从催化剂表面直接脱附生成气态一氧化碳。铜基单原子催化剂可以抑制CO*中间体偶联,有望实现将二氧化碳高效还原为甲烷。

中国科大原创提出水的辐射催化作用概念 实现室温甲烷二氧化碳羧基...

大量文献结果表明在温和条件下CH4可以被羟基自由基(×OH)活化生成甲基自由基(×CH3),同时CO2可以被电子活化生成×CO2-自由基,可以预期×CH3和×CO2-易于耦合生成CH3COOH,而水在g射线辐照下能够形成eaq-,H3O+,×OH自由基以及少量的×H自由基。基于上述思路,利用化学与材料科学学院60Co源产生的g射线,黄伟新教授...

科学家打造复合催化剂,只需水和阳光就能将二氧化碳转化生成甲醇和...

最重要的是在二氧化碳的光还原过程中,复杂的质子-电子转移途径很容易发生分叉,从而导致生成副产物,这极大地阻碍了甲醇的生成。所以,无论是对于调整质子-电子转移途径,还是对于以二氧化碳光还原方式生成甲醇,都非常有必要开发一种新型催化剂。为了调节二氧化碳光还原过程中的产物选择性,人们通常从热力学角度来设计二氧化...

...f-π*反馈键诱导稀土Lu MOF低过电位下高效还原CO??为甲烷

二氧化碳电催化还原(ECR)能产生高附加值的碳氢化合物,如C2H4、CH4等。由于这些化合物在工业过程的重要性和高能量密度而引起了相当大的关注。铜基催化剂具有促使CO2深度还原能力,在生产碳氢化合物展现出优势,但受限于温和的中间体*CO吸附导致还原过程的复杂性,使得副产物选择提升,这推动了对非铜基金属催化剂的研究,...

中山大学高天宇/孟凡刚:产甲烷菌群落可吸收电子并将二氧化碳还原...

作者报道了厌氧颗粒污泥中以甲烷丝菌(Methanothrix)为主的产甲烷菌群落可以通过从零价铁(ZVI)吸收电子并将二氧化碳还原为甲烷。通过批量实验,最大CH4产率为40.8±0.6μeeq/d,ZVI氧化生成CH4的电子回收率为69.7±6.1%。宏基因组分析和抑制实验表明,腐蚀细菌释放的电子被甲烷丝菌利用,并通过潜在的细胞内和细胞外...

中科大黄伟新课题组:伽马射线驱动水辐射催化室温甲烷二氧化碳羧基...

甲烷(CH4)与二氧化碳(CO2)羧基化生成乙酸(CH3COOH)是原子经济比100%利用这两种温室气体的理想化学反应,但在温和的条件下仍然是一个巨大的挑战(www.e993.com)2024年11月27日。近期,中国科学技术大学黄伟新教授课题组原创提出水(H2O)的辐射催化作用概念,实现室温CH4与CO2高效高选择性的羧基化生成CH3COOH。H2O在β射线辐照下产生的??...

甲烷为何突然成为香饽饽?

工业革命以来,人类活动产生的碳排放是全球气候变化的主要原因,进而导致了海平面上升、冰川消融、极端天气事件多发频发等一系列严重后果。但此“碳”不单单指二氧化碳,而是泛指拥有“碳元素”的众多温室气体,《东京议定书》及多哈修正案重点提到了二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟...

生产蓝色氢的关键!新技术将捕获二氧化碳的成本削减一半

最现实的替代方案是蓝氢。蓝氢是一种将生产过程中排放的二氧化碳捕获并储存在地下或作为石化产品原料利用,从而防止二氧化碳释放到大气中的制氢方法。根据国际能源署的预测,到2050年,蓝氢的供应量预计将达到2亿吨,从而每年减少13亿吨的二氧化碳排放量。韩国政府将于2024年6月启动世界上第一个清洁氢发电招标市场,从绿色...

何会兵/徐晶Angew.:气氛诱导氧空位实现Cu 单原子电催化还原CO2为...

电化学二氧化碳还原(ECO2RR)显示出制造高价值碳基化学品的巨大潜力,而在原子水平上设计先进的催化剂仍然具有挑战性。ECO2RR性能在很大程度上取决于催化剂微电子结构,该结构可以通过表面缺陷工程进行有效调节。广西大学何会兵/华东理工大学徐晶提供了一种大气辅助低温煅烧策略,制备一系列具有不同氧空位浓度的单原...

“氢能十解”之三:氢基能源制取之谜

生物质发酵制甲醇,是利用微生物将生物质厌氧发酵产生沼气,通过甲烷转化成氢气与二氧化碳合成甲醇,或将其中的二氧化碳分离,加氢重整,也可合成生物甲醇。受限于生物质气化技术,目前暂未实现大规模化工业应用。绿电制甲醇绿电制甲醇主要以CO2为原料,其技术路线分为:绿电制绿氢耦合CO2制甲醇;CO2电催化还原制甲醇。其中...