多年來，研究人員一直致力于將過量的大氣二氧化碳重新用于新的化學物質(zhì)，燃料和傳統(tǒng)上由化石燃料中收獲的碳氫化合物制成的其他產(chǎn)品中。最近為減輕大氣中溫室氣體的氣候影響而進行的努力使化學家們腳尖地尋找可能的最有效方法。一項新的研究引入了一種由聚合物增強的電化學反應，以提高CO 2轉化為乙烯的效率。

伊利諾伊大學厄本那-香檳分?；瘜W教授安德魯·格韋斯(Andrew Gewirth)和研究生Chen Xinyi(Stephanie)領導的研究結果發(fā)表在《自然催化》雜志上。

研究報告稱，讓CO 2氣體流過裝有銅電極和電解質(zhì)溶液的反應室是研究人員用來將CO 2轉化為有用的含碳化學物質(zhì)的最常用方法。

Gewirth說：“銅金屬對形成乙烯的碳的類型具有高度的選擇性。” “不同的電極材料會產(chǎn)生不同的化學物質(zhì)，例如一氧化碳，而不是乙烯，或其他碳化學物質(zhì)的混合物。我們在這項研究中所做的是設計一種新型的銅電極，它幾乎可以完全產(chǎn)生乙烯。”

研究報告稱，先前的研究已經(jīng)在電極上使用了其他金屬和分子涂層，以幫助指導CO 2還原反應。但是，這些涂層是不穩(wěn)定的，經(jīng)常會在反應過程中破裂并從電極上掉下來。“我們在這項研究中所做的不同之處在于，將銅離子和聚合物結合到溶液中，然后將該溶液應用于電極上，將聚合物帶入銅中。” Chen說。

在實驗室中，研究小組發(fā)現(xiàn)，新的夾帶聚合物的電極分解的可能性較小，并產(chǎn)生更穩(wěn)定的化學中間體，從而提高了乙烯的生產(chǎn)效率。Chen說：“根據(jù)所使用的電解質(zhì)，我們能夠以高達87%的比率將CO 2轉化為乙烯。” “這比以前使用其他類型電極的轉換率約為80%的報道要高。”

Gewirth說：“隨著經(jīng)濟能源的發(fā)展，再加上對減少CO 2減少技術的興趣，我們看到了將該工藝商業(yè)化的巨大潛力。”