科學家們透過使用塗有氧化鋅的奈米銅立方體，提高了將二氧化碳還原為乙醇的效率和穩定性。這種創新方法為利用二氧化碳生產乙醇提供了一種可持續的、具有成本效益的途徑。

一項新的研究表明，科學家們已經成功地利用銅和氧化鋅的組合來提高催化還原二氧化碳為乙醇的能力。傳統上，這個過程只​​能依靠銅基催化劑在固定反應條件下進行，而這種條件並不能保證最佳的乙醇選擇性。脈衝CO2RR透過改變這些條件提供了一種很有前景的替代方法，但催化劑的穩定性可能會受到更苛刻的反應環境的影響，從而對其性能產生負面影響。

這項新研究強調了使用脈衝電化學二氧化碳還原（CO2RR）技術的好處。此外，研究小組還發現，透過在氧化銅奈米立方體上添加氧化鋅外殼，可以提高乙醇的產量，同時最大限度地減少氫氣等不必要的副產品。

利用二氧化碳生產乙醇。資料來源：FHI

特別是在乙醇生產中，可以獲得與純銅催化劑相似甚至更好的結果，但對反應條件的要求大大降低。過去，在脈衝二氧化碳還原過程中，催化劑的氧化過程會導致銅原子在液體介質（電解質）中氧化溶解而流失，降低了催化劑的效能。

相反，本研究揭示出，透過在奈米銅立方體上沉積氧化鋅塗層，可以設計出更耐用的電催化劑。使用這種新型催化劑時，主要氧化的是鋅成分，而不是銅，從而保持了催化劑的完整性和效率。

因此，在為生成酒精產品而優化的動態反應條件下，這種創新方法提高了催化劑本身的使用壽命。優化催化材料所需的有關催化材料結構和組成的詳細資訊是透過操作拉曼光譜獲得的，這種方法在檢測吸附的反應中間產物方面具有極高的靈敏度。

這項發現不僅支持了金屬氧化態在反應中起關鍵作用以及活性反應物是在催化過程中產生的假設，而且還展示了一種提高二氧化碳還原為乙醇的選擇性和效率的潛在方法。這標誌著在尋求永續能源解決方案方面的認識向前邁出了重要一步，為利用二氧化碳生產乙醇和其他燃料提供了一條綠色、經濟高效的途徑。

奈米銅鋅立方體可提高二氧化碳轉化為乙醇的效率和耐久性。這種方法為乙醇生產提供了一個可持續的解決方案，同時也能維持催化劑的性能。

編譯自/ ScitechDaily