洛桑联邦理工学院突破性研究:新型催化剂实现二氧化碳高效转化与长期稳定运行
2025-05-15 11:21
来源:洛桑联邦理工学院
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洛桑联邦理工学院(EPFL)的科研团队在二氧化碳转化技术领域取得重大突破,成功开发出一种具有长期稳定性的高效催化剂。这项发表在《自然》杂志的研究成果,为工业碳回收利用提供了创新解决方案,有望推动清洁能源转型。高温二氧化碳电还原示意图

研究团队由胡希乐教授领导,采用创新的溶胶-凝胶法制备出一种特殊的钴镍合金催化剂。该催化剂的核心创新在于其独特的结构设计 - 金属合金被Sm2O3掺杂CeO2(SDC)陶瓷材料包裹。第一作者、EPFL博士后Wenchao Ma解释道:"这种封装结构有效防止了高温条件下的金属聚集问题,这是传统催化剂性能下降的主要原因。"

实验数据显示,这种新型催化剂在800°C高温条件下表现出卓越性能。能源转换效率高达90%,产物选择性达到100%,且稳定运行时间超过2000小时。"这些指标远超现有技术水平,"胡希乐教授表示,"我们的催化剂不仅效率高,更重要的是其长期稳定性解决了实际应用中的关键瓶颈。"

该技术的另一显著优势是其经济性。初步估算表明,与现有技术相比,这种新型催化剂可降低60%-80%的运营成本。研究人员特别指出,该催化剂能将二氧化碳高效转化为一氧化碳 - 这是一种广泛应用于化工、冶金等行业的重要原料。

这项研究的突破性意义在于解决了高温条件下催化剂稳定性问题,实现了近乎完美的选择性和能源效率,同时大幅降低了碳回收利用的成本。EPFL团队已经就该技术提交了国际专利申请,并正在寻求工业合作伙伴进行进一步开发和商业化。

更多信息: Wenchao Ma 等,《封装钴镍合金促进高温二氧化碳电还原》,《自然》(2025)。期刊信息: 《自然》

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