【摘 要】
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自工业革命以来，随着社会经济的逐渐进步发展，人类生产和生活长久以来大量使用不可再生的化石燃料，这不但造成了全球性的能源危机，而且还产生了大量的二氧化碳（CO2）等温室气体，使得大气中CO2气体的浓度快速增多，结果造成温室效应日益显著。温室效应包括使海水增温而膨胀，两极冰山融化而导致海平面上升，海洋生态系统遭受破坏等，这些将会产生一系列当今科学无法预测的灾害。全球人类的生活将会面临危机，甚至产生全球性的生态平衡紊乱，最终导致全球发生大规模的迁移和冲突。因此，降低大气中的二氧化碳浓度势在必行。电化学还原CO2
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自工业革命以来，随着社会经济的逐渐进步发展，人类生产和生活长久以来大量使用不可再生的化石燃料，这不但造成了全球性的能源危机，而且还产生了大量的二氧化碳（CO2）等温室气体，使得大气中CO2气体的浓度快速增多，结果造成温室效应日益显著。温室效应包括使海水增温而膨胀，两极冰山融化而导致海平面上升，海洋生态系统遭受破坏等，这些将会产生一系列当今科学无法预测的灾害。全球人类的生活将会面临危机，甚至产生全球性的生态平衡紊乱，最终导致全球发生大规模的迁移和冲突。因此，降低大气中的二氧化碳浓度势在必行。电化学还原CO2是一种有效的方法，可以将CO2电化学转化为燃料或者有价值的化学品，既可以实现碳回收又能充分利用可再生能源，有望同时解决能源和环境危机。
在众多金属催化剂中，大致可以分为四类：1）硒（Sn）、铋（Bi）、汞（Hg）、铟（In）等，主要还原产物是甲酸和甲酸盐；2）银（Ag）、锌（Zn）、金（Au）等，这类催化剂对于CO的稳定性较差，所以主要产物是CO；3）镍（Ni）、铁（Fe）、铂（Pt）等，由于自身析氢过电位较低，所以主要产物为H2；4）铜（Cu）单独为一类，主要产物碳氢化合物。Cu基催化剂是目前唯一的单金属催化剂，能有效地将CO2转化为多碳产物，但是Cu基催化剂在催化CO2反应时还面临着高的过电位、较低的转化率和较差的选择性等问题。
针对以上问题，本文开展了以下的研究工作：
在本文中制备了Cu/Cu2O-MMT催化剂，在0.2M KHCO3电解液中催化CO2还原反应，对催化剂进行了电化学性能表征以及对还原产物的定性定量分析。测试结果显示，对产物乙醇具有高的选择性（乙醇是唯一的液体产物），而且在近平衡电位下就可以发生CO2还原反应。在-0.1V（vs.RHE）下，产物乙醇的法拉第效率就可以达到56%，甚至在0V（vs.RHE）下也可以检测到乙醇。这展现了催化剂Cu/Cu2O-MMT在超低电位下可以高效、高选择性的将CO2转化为乙醇的优异性。
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