圖片說(shuō)明：兩電子轉移二氧化碳電化學(xué)還原反應控速步驟為二氧化碳吸附過(guò)程
大氣中二氧化碳等溫室氣體含量的逐年增加造成愈發(fā)嚴重的全球氣候變暖。利用太陽(yáng)能等可再生能源產(chǎn)生的電能高效將二氧化碳轉化為化學(xué)品是其資源化利用的重要方向。研究表明，二氧化碳電化學(xué)還原制一氧化碳和甲酸鹽的選擇性可以接近100%，具有工業(yè)化生產(chǎn)潛力，是緩解溫室效應和實(shí)現綠色碳循環(huán)的有效技術(shù)路徑。
明確催化反應的控速步驟是設計高性能催化劑和反應系統的關(guān)鍵。該組研究者提出了一種有效解析二氧化碳電化學(xué)還原制一氧化碳和甲酸鹽反應控速步驟的方法。團隊基于Butler-Volmer原理，推導出了不同潛在控速步驟條件下的反應速率表達式，通過(guò)結合反應動(dòng)力學(xué)解析，明確兩電子轉移二氧化碳電化學(xué)還原反應控速步驟為二氧化碳吸附過(guò)程。這一研究結果表明了提高反應效率的關(guān)鍵在于增強二氧化碳的吸附。
本研究工作的主要完成者之一、博士研究生鄧萬(wàn)玉表示：“該成果不僅可以為減少碳排放、緩解溫室效應的電催化技術(shù)提供對反應機理的新認識，還能有利于我國搶占二氧化碳利用技術(shù)的國際制高點(diǎn)，具有重要的戰略意義。”
