AIST發現電化學CO2還原反應的最佳溫度與壓力

 

刊登日期:2025/5/5
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日本產業技術綜合研究所(AIST)發表一項研究成果,提出了可在減少二氧化碳(CO₂)排放的同時,將其轉換為資源之「電化學二氧化碳還原反應(CO₂RR)」的最佳溫度與壓力條件。CO₂RR是一種透過電解將CO₂轉換為有用化學品的方法,但目前效率仍偏低。AIST發現,在150℃、壓力100大氣壓的水中進行反應後,水中的CO₂能有效移動至電極,提高整體反應效率。

從CO₂去除氧之後,可轉換為一氧化碳(CO)或乙烯(C₂H₄)等具有工業價值的物質。由於CO₂RR可透過電解技術實現轉換,有助於建立碳循環社會而備受關注。一般電解等電化學反應在高溫下會更容易進行。然而,氣體在水中的溶解度會隨溫度升高而下降。因此,雖然許多水解反應會在比室溫稍高的條件下進行,但對於CO₂RR而言,單純提高溫度並非較好的方法。

對此,AIST在維持150℃的高溫同時加壓至100大氣壓,結果發現CO₂的溶解度並未降低。同時,由於高溫促進了電化學反應,所需的電壓也得以降低。此外,AIST亦模擬了利用工廠的未利用廢熱搭配CO₂RR製造甲醇的過程。甲醇通常由一氧化碳與氫氣合成,但此過程會排放CO₂。若以CO₂RR製造甲醇,吸收的CO₂量可超過排放量,實現「負碳排」效果。


資料來源: https://chemicaldaily.com/archives/626648
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