铜可能成为将二氧化碳转化为燃料的关键

波鸿鲁尔大学和杜伊斯堡-埃森大学的研究人员开发了一种新型催化剂，用于将二氧化碳(CO2)转化为化学品或燃料。在发表于《AngewandteChemie》期刊的一篇论文中，科学家们解释道，他们所做的是优化已有的铜催化剂，以提高其选择性和长期稳定性。

据研究人员称，尽管铜已经成为一种有应用前景的催化剂，但它必须是以部分带正电的离子形式出现。问题是在传统的反应条件下，铜会迅速从带正电的形式转化为中性状态，这对形成两个以上碳原子的产品是不利的，从而使催化剂失灵。

为了解决这个问题，由Yanfang Song领导的团队利用硼对铜催化剂进行了改性。具体而言，他们测试了不同的铜硼比例，并确定了有利于形成具有两个以上碳原子的化合物的最佳成分。他们还表明，硼-铜催化剂可以在工业规模所需的密度下运行。

他们的实验涉及实施一个气体扩散电极形式的系统，其中一个固体催化剂催化了液态和气态相之间的电化学反应。在这些相的边界处，二氧化碳应该溶解，该团队能够使用一种特殊的粘合剂来实现这一点。

除此之外，为了防止电极的腐蚀并保持系统的长期稳定，化学家们在系统中集成了一个由锌制成的所谓“牺牲阳极”。由于锌是一种比铜低廉的金属，因此它首先被腐蚀，而铜则被保护起来。

该研究的共同作者Wolfgang Schuhmann在一份媒体声明中表示，“在气体扩散电极中结合选择性和活性催化剂材料以及添加稳定的锌是朝着使用二氧化碳合成基础化学品迈出的重要一步。

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