二氧化碳电化学还原技术研究进展

来源期刊：材料导报2019年第S1期

论文作者：钱鑫 邓丽芳 王鲁丰 单锐 袁浩然

文章页码：102 - 107

关键词：二氧化碳;电化学还原;催化剂;反应机理;

摘    要：二氧化碳（CO₂）随着不可再生的煤炭、石油、天然气等传统化石燃料的急剧消耗而大量排放于大气中,是造成全球变暖、环境污染等问题的主要温室气体,也是储量丰富、可再生且廉价易得的碳资源。将CO₂看作取之不尽、用之不竭的碳源,并将其转化成具有高附加值的化工产品,可实现变废为宝。目前,CO₂的资源化利用技术包括热化学还原、光化学还原、光电催化还原、电化学还原等方法。其中电化学还原技术由于反应条件温和、使用清洁能源、催化效率高、可合成多种含碳化合物和能够通过控制电解条件调控目标产物等优势而受到研究者的广泛关注,其问题在于产物选择性低、催化剂活性低且制备困难、价格昂贵。本文重点介绍CO₂电化学还原技术反应机理,讨论电极、电解质、催化剂等因素对CO₂电化学还原的影响,概述用于CO₂电化学还原的催化剂的研究进展,并对今后的发展趋势进行展望。自从高熵合金的概念提出以后,广大的科研工作者投身到高熵合金的研究工作之中,先后研究了传统高熵合金、难熔高熵合金和复合高熵合金等的组织结构、性能特点和制备工艺,为高熵合金的设计提供了大量的数据支持。此外,"混乱理论"、高熵合金设计参数、第一性原理等理论的提出进一步丰富了高熵合金的理论基础。本文介绍了高熵合金的基本理论和特点,重点论述了高熵合金的设计理论和方法。总结了高熵合金在热力学和动力学上的形成条件,并根据研究现状对高熵合金进行分类,分析了组分元素的种类和配比对高熵合金组织结构以及性能特点的影响,综述了高熵合金计算机模拟方法的基本理论和计算模型,总结了其在性能预测上的应用。最后展望了高熵合金设计的研究方向和发展前景。