图 （a）纯水CO₂膜电解器的结构示意图；（b）与文献中报道的乙烯净电流密度及电解槽压比较

在国家自然科学基金项目（批准号：92045302、21991150、21991154）等资助下，武汉大学庄林课题组在基于碱性聚合物电解质的CO₂电解转化制乙烯研究方面取得进展。研究成果以“双功能离子聚合物用于工业级电流密度纯水CO₂共电解制乙烯（Bifunctional ionomers for efficient co-electrolysis of CO₂ and pure water towards ethylene production at industrial-scale current densities）”为题，于2022年8月18日发表在《自然·能源》（Nature Energy）杂志上。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41560-022-01092-9。

利用可再生能源将CO₂规模转化为高值化学品和燃料是当前备受关注的研究热点，也是实现我国提出“双碳”目标的一个重要途径。CO₂电解转化能否最终发展成工业技术，目前面临的一个实际挑战是电解过程中会消耗KOH溶液。使用KOH溶液能够保障电解在强碱环境中进行，抑制氢析出副反应，提升C₂₊产物（如乙烯）的选择性。但CO₂会与KOH反应生成溶解度较低的碳酸盐，一方面需要不断更新KOH电解液；另一方面碳酸盐会析出并堵塞气体电极，引起传质问题，从而导致高的技术复杂性和成本。

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