反応物と中間体の濃縮による電極触媒による CO2 削減

2023 年 8 月 1 日

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中国科学院チェン・ナ著

高付加価値のマルチカーボン燃料（エチレン、エタノール、酢酸、n-プロパノール）の製造における電極触媒による二酸化炭素削減の使用は、低い選択性と転化率によって妨げられており、その性能はまだ工業生産の要件を満たしていません。 。

この技術の開発に対する重要な制約は、水相中の二酸化炭素の溶解度および拡散係数が低いこと、および二酸化炭素が水溶液中で水酸化物と反応して炭酸塩を形成しやすいことである。 その結果、触媒部位付近の二酸化炭素および中間体の濃度が低くなり、二酸化炭素から多炭素生成物への変換が大幅に制限されます。

既存の研究では、触媒部位付近で CO2 分子と炭素ベースの中間体を濃縮すると、単位体積あたりの活性化分子の割合が増加し、分子間の効果的な衝突が強化され、反応速度が加速され、選択性が向上することが示されています。 CO2 のマルチカーボン製品への変換。

中国科学院の中国科学技術大学（USTC）のGao Minrui教授率いる研究チームは、「電極触媒によるCO2削減のための反応物と中間体の濃縮」と題する総説論文をChemical Society Reviews誌に発表した。

研究者らは、CO2分子の構造と特性、触媒の設計、触媒の再構成、局所的な微環境制御、電解質の制御、電解装置の最適化などの観点から、CO2還元反応における濃縮戦略を体系的にまとめ、反応物質のメカニズムを詳細に分析した。巨視的レベルから微視的レベルまでのさまざまな戦略における中間体の濃縮。 最後に、CO2削減推進におけるエンリッチメント効果の課題と今後の展開について予測した。

詳しくは： Peng-Peng Yang 他、電極触媒による CO2 削減のための反応物質と中間体の濃縮、Chemical Society Reviews (2023)。 DOI: 10.1039/D2CS00849A

雑誌情報:化学会のレビュー

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