科研总院（低碳院）开发新型二氧化碳电还原制备多碳产物催化剂

12月15日，国家能源集团科研总院（低碳院）开展的CO2制备多碳产物新型催化剂研究相关成果，在线发表于国际能源领域知名期刊《Fuel》，这标志着科研总院（低碳院）碳利用前沿技术研究取得重要阶段性进展。

▲相关研发成果发布在一区TOP期刊《Fuel》

耦合新能源的CO2电转化技术是有望将碳利用变为经济正向的前沿技术。CO2电转化制备C2+产物选择性低、大电流下催化反应稳定性差，是制约其工业放大的瓶颈。

针对这一难题，科研总院（低碳院）CCUS技术研究中心团队提出“碱土金属壳层稳态铜”核壳催化新策略。项目团队创新设计铜基核壳结构，以碱土金属超薄壳层包覆铜纳米颗粒，既锁定铜中间价态抑制过度还原，又原位构筑富羟界面促进C-C偶联，在温和还原电位下即可实现CO2到乙烯、丙醇等高值C2+产物的一步定向合成。

实验结果显示，该催化剂在300 mA/cm2的工业级电流密度下连续运行6小时，C2+产物选择性保持70%以上，丙醇选择性突破10%，表明科研总院（低碳院）CO2电催化高值化利用技术研究迈出关键一步。

▲CO2电催化转化为C2+产物的反应机理图

科研总院（低碳院）CCUS技术研究中心在战略布局大规模碳封存支撑保障技术的同时，选择性布局碳捕集碳利用前沿关键技术。耦合新能源的CO2电转化技术是科研总院（低碳院）重点布局的碳利用前沿技术之一。项目团队后续将进一步优化催化材料与电堆设计，联合浙江公司加快推进百吨级CO2电转化制高值化学品工业试验。

佟振伟 第一作者 

佟振伟，博士，国家能源集团科研总院（低碳院）碳捕集利用与封存（CCUS）技术研究中心碳利用技术部主管工程师，主要从事二氧化碳资源化转化技术相关研究，致力于催化剂的实验室开发和电解池器件设计，累计申请发明专利17项，发表论文5篇。