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人类活动排放的二氧化碳等温室气体，带来全球变暖等一系列环境和生态问题。利用风力、水力、太阳能等可持续能源的“绿电”，将温室气体二氧化碳电解转化为高价值的化学品，是二氧化碳利用的新兴技术，有望成为减少碳排放的重要手段。然而，这一过程得到的产物驳杂，既包括经济价值高的甲酸，还会得到一氧化碳、乙烯、乙醇等众多副产物，并且将液体产物从电解质溶液中提取和纯化将占用巨额生产成本。如何提高催化剂的选择性、降低产物分离成本，是实现二氧化碳电解产业化亟待解决的技术难题。
曾杰教授联合团队研发了一种低成本、高活性的铜基单原子催化剂，实现了二氧化碳到甲酸的单一转化。令人兴奋的是，他们基于固态电解质还开发了一种新型电解装置，配合所研制的催化剂，以二氧化碳和水做为原料，可以直接连续制备得到无需分离的纯甲酸液体燃料。利用这一新技术，研究人员在实验室实现了浓度为0.1摩尔每升的纯甲酸水溶液的公升级制备。
审稿人认为：“这一研究集原理创新突破、机理深度发掘、催化性能卓越于一体，是一项杰出的工作。”这一成果对于推动绿电驱动二氧化碳转化的产业化进程具有重大意义。
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