二氧化碳电催化的原理是怎样的?二氧化碳电催化的壁垒如何?

二氧化碳
王波 2023-03-31
分享
夏霖
369
大家都学过无机化学,二氧化碳反应其实并不是一个难事,更多的是你如何能够从经济和能量的角度找到一个最效率的方式。在电催化里其实核心在于催化剂,我们通过设计这个合成催化剂,它能够在电极表面能够与二氧化碳有比较好的结合与活化能力,相当于本来二氧化碳是个非常稳定的分子,它有个非常稳定的碳氧双键,当这个催化剂结合活化之后,这种来自于电极上还原性的电子就可以注入到二氧化碳的碳氧双键作为一个能量把它打开,这就是电催化的关键步骤。
 
当碳氧双键被打开之后,它就有很多的可能性,它可能直接变成碳氧自由基并解离,最后直接就变成一氧化碳了,这是其中一种,这也是目前做得最成熟的。其次基于这个进阶,根据一些界面的设计,包括解离时间的控制、质子化,就是我打开的碳氧双键其实它是一个相对活跃的状态,它可以接受溶液中的质子或者加氢,不同的碳氧之间又可以进行耦合,所以导致它有非常多种的组合,既可以生产简单的甲酸,也可以变成乙醇、乙酸或者甲醇,但都是根据你的催化剂,包括配位环境,包括你的工艺去实现这种控制。
 
所以壁垒一方面就是催化剂的设计与合成,另一方面就是围绕催化剂,你要形成你自己的反应器,通过动力学的优化,工程化的降本增效相当于适应你自己的系统,所以它大概就是相当于工艺跟催化剂去配合的壁垒。

评论(0
登录后参与评论
    相关问答