科技日报记者 王祝华 通讯员 梁淑仪
记者7月9日从海南大学获悉，该校海洋科学与工程学院海洋清洁能源创新团队在高效稳定电催化二氧化碳转化领域取得重要突破。团队开发了一种基于自修复策略构建的抗还原重构四方相硫化铟电催化剂，成功解决了传统催化剂在电解过程中性能快速衰减的行业难题。相关研究成果近日发表于《德国应用化学》期刊。
海洋科学与工程学院副教授王志同介绍，电催化二氧化碳还原反应生成甲酸，被认为是减少碳排放和储存间歇性可再生能源的先进碳中和技术。硫化铟凭借其高氧化态铟位点对二氧化碳吸附活化的增强作用，以及硫元素对质子供给的促进作用，因而成为电催化二氧化碳还原反应制甲酸盐的理想候选材料。然而，在实际电解过程中，负电位引发的催化剂还原重构（如铟金属化及硫元素流失）不可避免，这会导致催化剂性能急剧衰退，而产物选择性与电流密度的大幅下降，进一步制约了其长期稳定运行。
研究团队通过理论计算精准筛选出具备卓越抗还原能力的硫化铟晶相结构，并结合原位表征技术与密度泛函理论，揭示了该催化剂的自修复机制。实验数据显示，该催化剂在210mA/cm²电流密度下可稳定运行超200小时，甲酸盐法拉第效率持续保持97%。
