Angew：CO2还原和甲醇氧化配对电化学合成甲醛衍生物

纳米技术

2023-11-30

使用CO₂制备甲醛用于燃料添加剂或者合成聚合物是一种降低碳排放实现碳中和的可行路线。目前制备甲醛通常需要首先CO₂热催化加氢制备甲醇，随后通过电催化或者热催化氧化反应制备甲醛。

有鉴于此，首尔大学Ki Tae Nam等提出了一种电催化制备甲醛的新型方法，这种方法通过电催化甲醇氧化和CO₂还原反应，在阴极和阳极同时生成甲醛。

主要内容：

（1）

能够直接将CO₂还原为甲醛的方法非常罕见，这是因为甲酸中间体的酸性特征以及甲醛容易被还原生成甲醇。这项工作中，作者通过在甲醇溶剂中分别活化并且稳定甲酸和甲醛，从而在电解槽的阴极生成甲醛有机衍生物。

（2）

反应机理研究说明阳极产生的质子有助于活化甲酸并且稳定甲醛产物。此外，作者发现阴极生成甲醛衍生物的法拉第效率在增加电解时间为50 %后能够进一步提高，最高的阳极甲醛法拉第效率达到90 %。

参考文献

Jia Bin Yeo, Jun Ho Jang, Young In Jo, Jeong Woo Koo, Ki Tae Nam, Paired Electrosynthesis of Formaldehyde Derivatives from CO₂ Reduction and Methanol Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202316020

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202316020