分子围栏突破CO2转化瓶颈高效电催化技术让二氧化碳变身乙烯燃料
来源：Chemical & Engineering News (C&EN) | 原文链接：点击查看原文 | 发布日期：2026年4月6日将大气中泛滥的二氧化碳转化为有用的化工原料，一直是科学界追逐的终极目标之一。然而，现有的电催化技术在效率和选择性方面始终存在明显短板——反应中间体过于活跃，容易生成不需要的副产品（如氢气和碳酸盐），导致目标产物的产率偏低。如今，一项来自中国科学院的创新研究为这一难题带来了全新的解法：在铜催化剂表面构筑"分子围栏"，模拟酶的催化机制，将二氧化碳高效电催化转化为乙烯，选择性高达64%。灵感来源：酶的精妙设计这项研究的核心灵感来自生物体内酶催化反应的运作方式。在生命系统中，酶通过精确的活性位点将底物牢牢固定在特定空间，从而极大提高了反应效率和选择性。中国科学院福建物质结构研究所的材料科学家柴国良（Guoliang Chai）团队由此得到启发：能否在人工催化剂表面实现类似的"空间限制效应......阅读全文
分子围栏突破CO2转化瓶颈高效电催化技术让二氧化碳变身乙烯燃料
来源：Chemical & Engineering News (C&EN) | 原文链接：点击查看原文 | 发布日期：2026年4月6日将大气中泛滥的二氧化碳转化为有用的化工原料，一直是科学界追逐的终极目标之一。然而，现有的电催化技术在效率和选择性方面始终存在明显短板——反应中间体过于活跃，容易生成
分子围栏突破碳利用难题：CO₂电催化转化乙烯选择性刷新纪录
来源：Chemical & Engineering News (C&EN) | 原文作者：Fernando Gomollón Bel | 原文链接：查看原文 在全球碳排放治理的紧迫背景下，将二氧化碳（CO₂）直接转化为有价值的化学燃料，正成为科学界竞相
碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化应用获进展
电催化剂在未来清洁能源转换与存储装置中有着重要应用，之前的大量研究通过热解法在碳基材料中引入金属组分与氮的掺杂来提高电催化活性。然而，金属有多种存在形式，且其形成及催化作用始终存在争议。 近日，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员施剑林与陈航榕带领的课题组在碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化
大连化物所实现电还原一氧化碳直接制乙烯
中国科学院大连化物所(以下简称“大连化物所”)20日对外披露，大连化物所邓德会研究员团队近日成功实现电催化一氧化碳高选择性直接制备乙烯，为高选择性、低能耗地通过一氧化碳制备乙烯提供了新思路。 乙烯是重要的基本有机化工原料，在合成乙醇、乙醛、乙苯以及制造塑料、合成橡胶和合成纤维等领域应用广泛。目
电催化二氧化碳制备多碳醇燃料获突破
中国科学技术大学教授俞书宏课题组与多伦多大学教授Sargent课题组在电催化二氧化碳制备多碳醇燃料方面取得突破性进展，首次提出在二氧化碳的电还原过程中，通过调控碳—碳偶联“后反应”步骤，抑制烯烃产生实现高效多碳醇转换，为高能量密度液体醇燃料（发动机燃料）的选择性制备提供了新的设计思路。该成果近日发表
电催化二氧化碳制备多碳醇燃料获突破
中国科学技术大学教授俞书宏课题组与多伦多大学教授Sargent课题组在电催化二氧化碳制备多碳醇燃料方面取得突破性进展，首次提出在二氧化碳的电还原过程中，通过调控碳—碳偶联“后反应”步骤，抑制烯烃产生实现高效多碳醇转换，为高能量密度液体醇燃料（发动机燃料）的选择性制备提供了新的设计思路。该成果近日
科研团队找到乙酸“零碳”制备新路径
二氧化碳能做衣服、制香水？还能做成乐高玩具？科技改变世界，超乎想象。 5月3日，《自然》杂志发表我国科研团队的一项最新研究成果。该研究实现了以二氧化碳为原料高效制备醋酸（又名乙酸），找到一条乙酸绿色生产新路径，揭开“零碳”制造梦想的一角。 上述成果论文作者之一、武汉理工大学材料科学与工程学院
二氧化碳还原领域取得新突破
内蒙古大学科研团队经过不懈努力，在探索新型电催化二氧化碳还原材料领域取得重要突破。相关成果近日在线发表于国际能源类期刊《先进能源材料》。 在“碳中和”的国际大背景下，设计具有高活性和选择性的二氧化碳电还原催化剂具有重要的现实意义和应用前景。当前，金、银、铜、铂等贵金属及其相关材料仍然是人们探索
新型催化剂可高效电催化二氧化碳还原反应
记者12日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到，该院强磁场中心王辉课题组，制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂，该催化剂可用来实现高效电催化二氧化碳还原反应。相关结果日前发表在国际期刊《ACS应用材料与接口》上。 随着工业化水平的提高和能源消耗的增多，大气中二氧化碳浓度逐渐增加，使得生
我国学者在电解质水溶液电化学方面取得进展
图 （a）氢键不平衡示意图；（b）体相水自由基与界面电化学反应协同示意图 在国家自然科学基金项目(批准号：22372027)的资助下，电子科技大学崔春华教授团队在电解质水溶液电化学领域取得进展，研究成果以“体相水氧化还原化学实现CO2还原中的自由基介导C–C偶联（Bulk water redox
新型催化剂可高效电催化二氧化碳还原反应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482577.shtm 科技日报合肥7月12日电 （记者吴长锋）记者12日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到，该院强磁场中心王辉课题组，制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂，该催化剂可用来实现
电催化固氮合成氨和尿素方面获系列进展
将氮气和二氧化碳同时转化为高附加值的尿素，起到人工固氮和固碳的作用，对碳中和战略的实现具有重要意义。但传统的工业合成氨和尿素过程存在高能耗问题，造成资源浪费。近日，中国科学院过程工程研究所发展出一系列半导体基电催化剂，实现了常温常压下合成氨和尿素，该发现对推动惰性气体分子的高值化利用和优化具有重
我所实现串联催化二氧化碳电化学还原制甲烷
近日，我所催化基础国家重点实验室汪国雄研究员与包信和院士团队在二氧化碳电催化还原研究方面取得新进展。该团队实现了非铜基催化剂上串联催化二氧化碳电化学还原制甲烷，为二氧化碳电催化还原制碳氢化合物提供了新策略。 二氧化碳电催化还原利用清洁电能将二氧化碳和水转化为化学品和燃料，被认为是一种能同时实现
大连化物所实现串联催化二氧化碳电化学还原制甲烷
近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员汪国雄与中科院院士包信和团队，在二氧化碳电催化还原研究中取得进展。该研究实现非铜基催化剂上串联催化二氧化碳电化学还原制甲烷，为二氧化碳电催化还原制碳氢化合物提供新策略。 二氧化碳电催化还原利用清洁电能，将二氧化碳和水转化为化学品和燃
二氧化碳电催化还原研究取得进展
利用可再生电力通过电化学CO2还原反应（CO2RR）生产高附加值化学品，对可再生碳资源增值具有重要意义。多碳醇因具有高能量密度特性以及与现有能源基础设施的高度适配性，在清洁能源储存与化工原料领域展现出应用前景。目前，电催化CO2RR生成多碳醇的主要挑战在于解决C-C偶联与C-O键断裂的竞争机制导致的
中国科大在碳基催化剂电催化析氢研究中取得进展
近年来电解水制氢受到广泛关注，寻找能替代贵金属的廉价高效的电催化剂成为当下研究热点。石墨烯由于具有良好的导电性、优异的化学稳定性以及易于化学修饰等优点，引起了科研人员的广泛关注，人们致力于将其发展成为高活性的电解水制氢催化剂。已有研究结果表明通过氮等杂原子掺杂可以调控杂原子近邻碳原子的电子结构，
生物质衍生碳基电催化剂构筑及应用研究获进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在生物质衍生碳基电化学催化剂方面取得一系列进展。该系列研究为以廉价、资源丰富的生物质资源作为原材料制备高性能碳基电化学催化剂开拓了新的思路，具有重要的实际应用意义。相关研究成果相继发表在Phys. Chem. Chem. Ph
铜基分子筛催化剂构效关系研究获进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498546.shtm近日，华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心戴升教授课题组和工业催化研究所詹望成教授课题组，在铜基分子筛催化甲烷直接氧化制甲醇的构效关系研究中取得新进展，相关
二氧化碳电解技术助力碳中和
中科院大连化学物理研究所包信和院士、汪国雄研究员、高敦峰研究员团队在二氧化碳/一氧化碳电解制备燃料和化学品研究中取得新进展。团队揭示了碱性膜电解器中二氧化碳/一氧化碳电催化还原反应覆盖度驱动的选择性变化机制，并组装出千瓦级电堆，其电解性能达目前文献报道最高值。该成果可以实现钢厂尾气或者化工尾气的
我国学者实现电催化一氧化碳高选择性直接制备乙烯
近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室邓德会研究员团队成功实现电催化一氧化碳高选择性直接制备乙烯，该工作为高选择性、低能耗地通过一氧化碳制备乙烯提供了新思路。 乙烯是十分重要的工业原料，目前工业上主要采用石脑油高温裂解（800-900oC）的方法来制备。从化石资源有效利用的角
二氧化碳“变身”纯甲酸液体燃料－一种新型电解反应器
近日，中国科学技术大学曾杰教授与电子科技大学夏川教授、中国科学院大连化学物理研究所肖建平研究员合作，基于固态电解质开发了一种新型电解反应器。他们利用可持续的清洁电能，配合所研发的铜基单原子催化剂，可以将温室气体二氧化碳高效转化为高价值、高纯度的液体燃料甲酸，无须进一步产物分离。该成果12月14日
研究发现铜催化剂决速步受铜晶面影响
近日，中国科学技术大学教授高敏锐课题组发现，在二氧化碳电还原反应中，铜催化剂的决速步因晶面不同而表现出显著差异，即在铜（100）晶面，碳-碳键偶联是控制反应的决速步，而在铜（111）晶面，吸附的一氧化碳与水的质子化是决速步。利用主要暴露铜（100）晶面的催化剂，研究人员在中性介质中实现了72%的乙烯
研究发现铜催化剂决速步受铜晶面影响
近日，中国科学技术大学教授高敏锐课题组发现，在二氧化碳电还原反应中，铜催化剂的决速步因晶面不同而表现出显著差异，即在铜（100）晶面，碳-碳键偶联是控制反应的决速步，而在铜（111）晶面，吸附的一氧化碳与水的质子化是决速步。利用主要暴露铜（100）晶面的催化剂，研究人员在中性介质中实现了72%的乙烯
天津大学实现乙炔半氢化高效制乙烯
近日，天津大学教授张兵团队在“煤衍生的乙炔”电催化半氢化制备乙烯研究方面取得进展，相关研究成果发表于《自然·可持续》期刊上。 乙烯产量是衡量一个国家化工发展水平的重要指标之一。传统乙烯生产过程中存在对石油依赖性高、能耗高、碳排放高等问题，而基于我国“富煤”的资源禀赋，发展以煤为碳源、以水为氢源
纳米限域作用助力电催化碳碳偶联
由于世界范围内人们对化石燃料的消耗以及过量开采，大气中二氧化碳（CO2）水平持续升高，且已经对环境造成一定破坏。CO2过度排放带来的问题之一就是全球气温升高，这将对人类未来以及地球环境造成深远的影响。CO2电化学还原技术将清洁能源所产生的可持续电力以化学能的形式进行存储，得到具有高附加值的化学品
人造叶片+铜纳米花能高效转化二氧化碳
据最新一期《自然·催化》杂志报道，英国剑桥大学和美国加州大学伯克利分校研究团队将微小的铜纳米花附着在人造叶片上，高效转化二氧化碳，用以生产清洁能源和化学品，而这些可能正是现代能源和制造业的支柱产品。团队开发出一种实用的方法，仅依靠太阳能就能制造出烃类，即由碳和氢组成的分子，也称碳氢化合物。他们开发的
研究实现一氧化碳高效电解制多碳燃料和化学品
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员高敦峰、研究员汪国雄、包信和院士等在一氧化碳电催化转化方面取得新进展，实现了高活性、高选择性和高稳定性一氧化碳电解制多碳（C2+）燃料和化学品。相关成果发表在《自然-通讯》。利用煤、天然气和生物质衍生的一氧化碳合成乙烯等高值燃料和化学品是一条重要的非石油路线。
铜基催化剂在万吨氯乙烯工业性装置中应用项目通过鉴定
国家重大科学研究计划项目“金属高效利用与替代的纳米催化材料”、中国科学院“精细化工绿色化的若干变革技术与产业示范——有毒催化剂的替代技术及产业化”和中国科学院新材料产业基金重点部署项目阶段性研究成果“铜基催化剂在万吨氯乙烯工业性试验装置中应用项目”在山东德州通过了由中国石油和化学工业联合会组织的
“净负”系统将二氧化碳完全转为乙烯
美国伊利诺伊大学芝加哥分校（UIC）研究人员发现了一种方法，可将工业废气中捕获的二氧化碳100%转化为乙烯。乙烯是塑料产品的关键成分，当使用可再生能源运行时，该技术可使塑料生产实现净负排放。相关论文发表在最近的《细胞报告·物理科学》上。 十多年来，虽然研究人员一直在探索将二氧化碳转化为乙烯的可能
电催化共还原硝酸根和二氧化碳合成尿素研究取得进展
近期，中国科学院合肥科学物质研究院固体物理研究所在常温常压电催化尿素合成领域取得进展，团队以三聚氰胺热解的二维g-C3N4为载体，构筑了N配位结构的铜单原子催化剂（Cu-N3 SAs），实现了高效的电催化尿素合成。尿素作为应用最广泛的有机小分子之一，在农业施肥、医药制备和化工生产等领域发挥着不可替代