更具体地说，他们即将解决利用电力将二氧化碳(CO2)(一种主要温室气体)转化为有价值的化学品的挑战。

CO2可以是制造日用化学品和燃料的有用原材料。但产生必要反应的过程并不容易，因为它需要高压、高温和特殊材料。

凯斯工程学院化学工程教授布尔库·古尔坎(BurcuGurkan)表示：“我们的现代社会迫切需要能够从废物甚至空气中捕获CO2并在良好条件下将其转化为产品的技术。”“二氧化碳的电化学转化是一个已有150多年历史的未解决问题。”

到目前为止，研究主要集中在开发催化剂材料和了解水基电解质中的能源密集型CO2转化反应。然而，挑战依然存在，因为水基系统吸收CO2的能力有限。此外，该过程还包括不需要的副反应，例如氢气排放。

但在今年秋天发表在欧洲期刊AngewandteChemie上的一项研究中，凯斯西储研究小组证明，他们开发的离子液体可以在电化学过程中有效捕获和转化CO2。

离子液体是在100摄氏度以下熔化的盐。古尔坎小组开发的产品在室温下是液体。这些离子液体的独特之处还在于它们具有高CO2捕获能力并保持电化学稳定性。结果，该团队实现了所需的电化学过程。

“我们的方法侧重于离子液体电解质，由于离子液体设计的灵活性，可以进一步调整动力学效应，从而改变热力学和产物分布，”Gurkan说。

这项研究由Gurkan小组的博士生OguzKaganCoskun领导，结合了光谱和电分析技术，揭示了离子液体在铜电极表面激活CO2还原反应所需的基本机制。

该小组报告称，驱动反应所需的能量更少，并指出这可能会产生多种工业相关产品，而不会产生传统电解过程中不需要的副产物。

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此外，该报告还解释了影响有效利用CO2的反应环境特性的关键因素。这些附加信息有助于更深入地了解反应环境，特别是关于非常规电解质。

该团队计划进一步检查各个反应步骤，为后续的电解质设计提供信息。最终目标：更好地控制反应中的化学物质并推进CO2回收的电化学方法。

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