原标题:二氧化碳变能源?真事!丨哈工大教授研究成果占领美国顶尖学术刊物封面

  近日,哈工大化工与化学学院王志江副教授与加州理工学院理论计算化学家威廉·哥达德教授课题组合作在CO2电催化还原领域取得重要进展,研究成果以论文形式发表在化学材料类顶级期刊《美国化学会志》,影响因子13.858。考虑到该研究对高性能催化剂设计的重要指导意义,以及制备的催化剂在CO2能源化工业推广领域的巨大潜力,该论文被选为《美国化学会志》封面文章。

  这个研究成果意义有多重大呢?

  首先,降低大气中CO2的浓度,获得再生能源是全球都在攻克的难题,因此,如何高效率又经济地将CO2还原为CO、甲烷等碳基能源材料就很重要了,用专业的话讲,这叫CO2资源化。

  在CO2资源化过程中,电催化还原CO2由于绿色环保、高效低能转化等特点被认为是最有发展前景的一种转化技术。这其中,要用到一种金基催化剂,这种催化剂可以高选择性地将CO2还原为CO,但是它的价格高昂而且稳定性较差,因此也限制了它工业化应用的进程。

  图1。 (A-D)CO2还原反应在Au-金属(M)二元合金的反应步骤

  为了攻克这一难关,科学家们研发出一种金属合金催化剂,它既可以提高催化性能,又可以降低贵金属的用量,是一种制备新型催化剂的有效手段。

  发表的论文题目为《金铁核壳结构纳米粒子实现超高质量活性还原CO2》,论文采用实验科学与理论计算相结合的方式,利用溶剂热合成法制备了高质量AuFe合金纳米粒子。该材料实现了在超低电压下,高活性还原CO2为高附加值的工业原料CO,具有优异的稳定性。同时,研究通过实验和理论相结合的方式揭示了AuFe合金粒子的高活性和稳定性内在机制。

  王志江副教授课题组在功能导向晶态材料研究方面取得了多项重要成果,王志江还在2016年3月被英国皇家化学会评为所属期刊引用前10%材料领域高引作者。

  来源:新晚报

  记者:朱虹