近日，中國科學技術大學教授曾杰與電子科技大學教授夏川、中國科學院大連化學物理研究所研究員肖建平合作，基于固態電解質開發了一種新型電解反應器。他們利用可持續的清潔電能，配合所研發的銅基單原子催化劑，可以將溫室氣體二氧化碳高效轉化為高價值、高純度的液體燃料甲酸，無需進一步產物分離。該成果于12月14日在國際頂級學術期刊《自然·納米技術》雜志上印刷發表。

利用風力、水力、太陽能等可持續能源的“綠電”，將溫室氣體二氧化碳電解轉化為高價值的化學品，是二氧化碳利用的新興技術，有望成為減少碳排放的重要手段。然而，如何提高催化劑的選擇性、降低產物分離成本，是實現二氧化碳電解產業化亟待解決的技術難題。曾杰教授聯合團隊研發了一種低成本、高活性的銅基單原子催化劑，實現了二氧化碳到甲酸的單一轉化。他們還基于固態電解質開發了一種新型電解裝置，配合所研制的催化劑，以二氧化碳和水作為原料，可以直接連續制備得到無需分離的純甲酸液體燃料。利用這一新技術，研究人員在實驗室實現了濃度為0.1摩爾每升的純甲酸水溶液的公升級制備。