二氧化碳衍生石墨：地球与火星可持续性的关键材料，南京理工大学团队在 Angew. Chem. Int. Ed. 发表最新成果

这篇文章由南京理工大学、美国怀俄明大学和上海有机所团队合作发表于《Angew. Chem. Int. Ed.》，背景是全球气候变化与火星原位资源利用的需求。研究目的是开发一条在温和条件下将CO₂转化为高纯度石墨的可持续路径，并探索其在锌基电池中的应用。结果表明，在220℃、5.0 MPa条件下，利用NaBH₄作为还原剂，从CO₂、水和硼酸盐中制备出石墨，选择性达79.2%，纯度93.1 wt.%，同时联产氢气。研究通过小分子实验、原位红外等手段揭示了CO₂经CH₄、C₂H₄、丙二烯和芳香族中间体形成石墨的机制。该石墨因表面富含含氧官能团，可促进锌均匀沉积，用于锌锰全电池时在1.0 A·g⁻¹下循环2500圈容量保持90.9%。此外，NaBO₂电解再生实现了物料闭环。该工作不仅为地球碳减排与低碳材料制造提供了新方案，也为利用火星当地资源（CO₂、水冰、硼酸盐）原位生产石墨和储能材料奠定了技术基础，提出了“地球减碳—火星用碳”的双场景可持续框架。