将CO₂转化为高附加值并且能够长期存储的碳纤维等固态碳材料有助于实现整体负碳排放，但是如何直接将CO₂转化为碳纤维材料面临着热力学局限，而且电催化转化通常更容易生成无定形碳材料而且产量比较低，或者需要非常高的能源（>720 ℃）。

有鉴于此，哥伦比亚大学陈经广、布鲁克海文国家实验室Ping Liu等报道电催化-热催化串联催化体系通过CO₂合成碳纤维材料。

主要内容

（1）

这种热催化-电催化串联催化体系能够通过CO₂和H₂O进行电催化生成合成气，并且能够在温和的条件（370-450 ℃, 1 atm）进行热催化，从而克服热力学的局限性，实现2.5 g_carbon g_metal^-1 h^-1的碳纤维产量。

（2）

FeCo合金和金属Co能够增强合成气的分子活化，并且有助于生成C-C化学键。这种串联催化体系为利用可再生能源进行脱碳并且转化为高附加值固态碳材料提供更多可能，而且同时能够生成可再生氢能。

参考文献

Xie, Z., Huang, E., Garg, S. et al. CO₂ fixation into carbon nanofibres using electrochemical–thermochemical tandem catalysis. Nat Catal (2024)

DOI: 10.1038/s41929-023-01085-1

https://www.nature.com/articles/s41929-023-01085-1