重磅!济南7个重大项目在2023绿色低碳高质量发展大会集中签约

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济南集中图文解析图2.(a)FE(columns),totalcurrentdensity(bluesquares)and(b)partialcurrentdensityfordifferentproductsof35minCO2RinpH=2electrolytebytheCuelectrode(Cu)at−1.40VandtheCuelectrodewith10mMtolyl-pyrdissolved(Cu+10mMtolyl-pyr)at−1.35V,−1.41Vand−1.45Vvs.RHE.没有任何修饰的Cu电极在pH=2的酸性电解液中在−1.4Vvs.RHE电压下显示出较差的CO2R活性（FEHER95%）。项目修饰后的Cu电极在pH=2(H3PO4/KH2PO4)以及低钾离子浓度（[K+]=0.1M）条件下,以70%法拉第效率高效地将CO2还原转化成C2+产物。

有鉴于此，色低美国加州理工学院TheodorAgapie教授/JonasPeters教授团队近期在Angew.Chem.Int.Ed.2023(doi.org/10.1002/anie.202216102，色低第一作者是聂伟轩博士)报道了一种能在低碱金属离子浓度（low[M+]）的酸性电解液中，即使利用小电流密度，实现高选择性还原CO2制备C2+产物的催化策略。根据Levich公式，碳高平台电流与电极转速存在线性关系，其斜率可以算出H+的在电极表面的迁移常数（H+diffusioncoefficient，D）。在电解过程中，发展CO32-通过阴离子交换膜转移到anode反应槽，与那里OER产生的H+反应释放出CO2，从而大大降低CO2反应气的利用率(lowCO2utilization)。

于是，签约作者利用Ar/CO2的混合气作为反应气体，签约即使CO2的浓度（分压）降低（0.8~0.2atm）,在pH=2([K+]=0.1M)电解液中，有机膜修饰后的Cu电极仍能保持较高的对C2+产物的选择性（~60%）。重磅重大2质量而较高碱金属离子浓度的电解液则借助于所谓的碱金属阳离子效应（cationeffect）促进CO2R的发生从而提高CO2R的法拉第效率。

在相同的电极转速下，济南集中Modified-Cu上的电流平台都要比Cu电极要低，说明修饰后的Cu电极表面H+浓度较低。

图3.CVsof(a)bareCuRDEand(b)Modified-CuRDEinN2-saturated0.1MKClO4/HClO4(pH~2.2)withdifferentrotationrates,scanrate:50mV/s;Linearfittingofiplateauvs.ω1/2for(c)CuRDEand(d)Modified-CuRDEbasedonLevichequation.对Cu以及修饰后的Cu电极分别进行旋转电极实验（RDE）的测试，项目对比发现，项目在两个电极上，在-0.6~-1.4V都能观测到一个电流平台，该电流平台对应于H+的还原反应过程。色低1987年江雷从吉林大学固体物理专业毕业后留在本校化学系物理化学专业就读硕士。

而且，碳高具有广阔带电荷3D网络的聚电解质凝胶可以充当离子扩散促进剂，从而大大提高界面传输效率。发展制备出多种具有特殊功能的仿生超疏水界面材料。

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