墨尔本皇家理工大学Energy Environ. Sci.：Ga基液态金属将CO2直接转化为固体碳

二氧化碳（CO₂）直接转化为固体碳是一条非常有利的途径。然而，传统的热法和催化法转化受到高能源需求的阻碍，并且受到结焦的限制。基于此，澳大利亚墨尔本皇家理工大学Ken Chiang和Torben Daeneke（共同通讯作者）等人报道了一种通过镓（Ga）和铟（In）（EGaIn）液态金属（LM）合金将CO₂连续直接转化为固体碳的稳健且高选择性的方法。

作者利用该合金的低熔点促进低温下CO₂的还原，在200 ℃下产生319 μmol h^-1的固体碳，即使在室温下也能实现显著地使CO₂活化和固体碳生成，而无需使用补充还原剂，如氢气。部署的LM没有因结焦而失活的迹象，生成的固体碳自发积聚在LM顶部，易于收集。

原位XPS测量表明，在200 ℃和1 bar条件下将LM暴露于CO₂中30 min后，C-C键含量增加9.6%，Ga金属含量也相应减少。由此得出结论，固体碳和氧化镓是该工艺的最终反应产物。

密度泛函理论（DFT）计算进一步阐明了Ga和EGaIn对CO₂的吸附和解离。该工作所提出的方法创造了一条将CO₂转化为永久储存的固体碳的途径，因此可以为碳密集型产业带来可衡量的影响。

Direct conversion of CO₂ to solid carbon by Ga-based liquid metals. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D1EE03283F.

https://doi.org/10.1039/D1EE03283F.