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記者7月9日從海南大學獲悉，該校海洋科學與工程學院海洋清潔能源創(chuàng)新團隊在高效穩(wěn)定電催化二氧化碳轉化領域取得重要突破。團隊開發(fā)了一種基于自修復策略構建的抗還原重構四方相硫化銦電催化劑，成功解決了傳統(tǒng)催化劑在電解過程中性能快速衰減的行業(yè)難題。相關研究成果近日發(fā)表于《德國應用化學》期刊。

海洋科學與工程學院副教授王志同介紹，電催化二氧化碳還原反應生成甲酸，被認為是減少碳排放和儲存間歇性可再生能源的先進碳中和技術。硫化銦憑借其高氧化態(tài)銦位點對二氧化碳吸附活化的增強作用，以及硫元素對質子供給的促進作用，因而成為電催化二氧化碳還原反應制甲酸鹽的理想候選材料。然而，在實際電解過程中，負電位引發(fā)的催化劑還原重構（如銦金屬化及硫元素流失）不可避免，這會導致催化劑性能急劇衰退，而產物選擇性與電流密度的大幅下降，進一步制約了其長期穩(wěn)定運行。

研究團隊通過理論計算精準篩選出具備卓越抗還原能力的硫化銦晶相結構，并結合原位表征技術與密度泛函理論，揭示了該催化劑的自修復機制。實驗數據顯示，該催化劑在210mA/cm2電流密度下可穩(wěn)定運行超200小時，甲酸鹽法拉第效率持續(xù)保持97%。