《Nature刚刚上线！MIT团队在常温常压下实现二氧化碳到乙烯的电催化转化，效率高达80%》

麻省理工学院（MIT）的工程师们在常温常压下，通过开发一种新型电极设计，显著提高了二氧化碳电化学转化为乙烯的效率和实用性。

• 核心创新：新型电极设计
  • 该研究的核心在于设计了一种新型气体扩散电极（GDE），它巧妙地结合了高导电性和高疏水性。
  • 传统的GDE材料在这两种特性之间存在权衡：提高导电性通常会降低疏水性，反之亦然，这限制了转化效率。
  • MIT团队通过在电极中编织微米级铜线（使用PTFE，即特氟龙作为疏水材料），创造了一种分层导电结构，有效解决了这一难题。
• 反应条件：常温常压
  • 电化学转化过程在水基溶液中，利用电流在气体扩散电极装置内进行，反应条件为温和的常温常压。这避免了传统工业生产所需的高温高压条件，降低了能耗和成本。
• 目标产物：乙烯
  • 乙烯是一种广泛使用的重要化工原料，可用于制造各种塑料和燃料，目前主要依赖石油生产。该技术有望提供一种非化石燃料来源的生产途径。
• 可扩展性
  • 这种编织铜线的方法可以轻松集成到现有的、大规模的卷对卷制造工艺中，提高了工业化应用的潜力。
• 意义与前景
  这项研究通过工程学创新，提高了电化学二氧化碳转化系统的效率和实用性，为将温室气体转化为高价值化学品提供了一条更经济高效的途径。该方法不仅限于乙烯，还可应用于生产甲烷、甲醇、一氧化碳等其他产品，有助于减少碳足迹，并推动碳捕获和利用技术的发展。
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工业化的路还长。他们用的纯CO2进料，而且电流密度还比较低。真正的工业废气成分复杂，而且需要高得多的通量。不过，这绝对是指明了一个很好的方向。