一項開創性的研究利用先進的光譜方法和理論來揭示將二氧化碳 (CO 2 ) 轉化為有價值的化學品的複雜過程。這項研究可以透過促進高效和永續催化劑的開發來顯著增強化學工業的可持續實踐。
CO 2還原 生產有價值化學品的途徑
CO 2電化學還原（CO 2 RR）是一項很有前 瑞士 電話號碼庫 途的技術，它利用再生電力將CO 2轉化為高價值化學品，有效地閉合碳循環。乙烯和乙醇是本研究的重點，它們分別對於生產環保塑膠和燃料至關重要。
然而，迄今為止，這種轉換所涉及的確切機制和中間步驟仍然難以捉摸。為了合理設計活性位點，機制理解至關重要，我們在這裡展示的活性位點不僅存在於合成的預催化劑中，而且還可以透過與反應物和反應中間體的相互作用在反應過程中形成和演化。主要發現：光譜見解和理論支持
由組長Arno Bergmann博士、Beatriz Roldán Cuenya教授和Núria López教授領導的研究小組採用原位表面增強拉曼光譜（SERS）和密度泛函理論（DFT）來研究分子銅（Cu）電催化劑上的物種，從而深入了解反應機制。
他們的研究結果表明，當特定中間體（稱為 *OC-CO(H) 二聚體）在欠配位的 Cu 位點上形成時，就會形成乙烯。相反，乙醇的生產需要高度壓縮和扭曲的Cu位點配位環境，其中包括關鍵中間體*OCHCH 2。
了解表面形態的作用
關鍵的發現之一是表面形態在反應過程 未付發票：為什麼要使用催收軟體？ 中的作用。研究團隊發現，配位不足的銅位點增強了二氧化碳的結合，這是還原過程中的關鍵步驟。這些以原子級不規則性為特徵的銅位點可能在反應條件下形成，並使催化表面更有效，從而在生產乙烯和乙醇方面獲得更好的性能。
這些發現可能對化學工業產生重大影響，特別是在塑膠和燃料的生產。透過了解選擇性生產乙烯和乙醇所需的具體條件和中間體，研究人員可以設計出更有效率、更永續的催化劑。這可能會導致更有效地利用CO 2 的方法，減少化學製造過程的碳足跡。
協同努力
這項研究是一項合作成果，並得到 名譽互換 了西班牙一個研究小組的理論支持。這種合作關係允許進行全面的調查，結合實驗和理論方法，以提供對 CO 2還原過程的詳細了解。結論
Fritz Haber 研究所和加泰隆尼亞化學研究所界面科學系進行的研究代表了 CO 2減排領域的重大進展。透過揭示乙烯和乙醇生產中涉及的關鍵中間體和活性位點，這項研究為開發更高效和可持續的催化製程奠定了基礎。
這些發現不僅推進了科學知識，也為減少CO 2排放和促進永續化學生產提供了實用的解決方案。