β-羟基酮聚合物涂层铜催化剂

稀CO₂中乙醇法拉第效率40.8%

利用羰基活化CO₂、羟基促进*H供给的双位点协同，平衡*CHO/*CO通量，在20% CO₂进料下仍保持高乙醇选择性，避免高能耗的CO₂纯化步骤。

Huang, Pu · 周景 · Sun, Xinyu · Lin, Yamei · 徐晶 · 潘成思 · 董玉明 · 王尧 · 张英 · 娄阳 · 黄宏文 · 朱永法 · 章佳威

Journal of the American Chemical Society 2025

参数信息

乙醇法拉第效率

54.2 %

乙醇分电流密度

121.3 mA cm⁻²

乙醇法拉第效率（稀CO₂）

40.8 %

技术优势

稀CO₂照样产乙醇

在20% CO₂进料下，乙醇法拉第效率仍达40.8%，说明催化剂能直接利用低浓度碳源，省去高能耗纯化步骤。

平衡关键中间体通量

聚合物中的羰基活化CO₂，相邻羟基促进*H供给用于*CO质子化生成*CHO，从而平衡*CHO/*CO通量，创造有利于不对称C-C偶联的环境。

高选择性产乙醇

在0.5 M KHCO₃中，乙醇法拉第效率达到54.2%，优于多数已报道催化剂，同时保持高电流密度。

应用场景

• 电催化CO₂还原：在低浓度CO₂下高效产乙醇，省去纯化步骤。
• 电催化反应：有机聚合物涂层平衡中间体通量，优化C-C偶联。
• 催化剂开发：羰基-羟基协同位点可用于设计新型CO₂还原催化剂。
• 可持续燃料合成：用可再生电力将CO₂转化为乙醇燃料，闭合碳循环。