由香港中文大学王莹教授、奥克兰大学Ziyun Wang教授以及国立阳明交通大学Sung-Fu Hung教授报道了一项基于3,5-二氨基-1,2,4-三唑的膜电极组件用于CO2到CH4的转化，法拉第效率达到(52±4)%，周转频率为23060 h-1，电流密度为250 mA cm-2。这是一项具有潜力的研究，有望帮助我们更好地理解二氧化碳的碳氢化过程，并开发新的方法来生产和使用增值燃料和原料。研究结果已在《Nature Energy》杂志上发表。 首先，们鉴定并筛选了适合电化学还原CO2的分子催化剂。他们选择了一类三唑衍生物作为目标，因为这些衍生物可能会因为其给予电子能力而促进CO2的活化。然后，研究人员对这些衍生物进行了各种可能的官能团分析，以确定在最高占据分子轨道（HOMO）中的最佳能级。 最后，筛选出的候选人被进一步测试以确认其是否真正能够高效地进行CO2的还原。结果显示，在最高占据分子轨道（HOMO）中具有最佳能级的候选物，能够在规定的时间内产生约23.0 mmol/h的CH4。这一发现对于未来的二氧化碳转化为有价值的化学品来说是一个重要的突破。该研究也表明，这种新型催化剂有可能在工业相关的电流密度下长期运行。

三唑衍生物催化二氧化碳至甲烷的转化研究

科学家们从香港中文大学、奥克兰大学和国立阳明交通大学成功地发现了一种新型的三唑衍生物作为高效且具有潜力的二氧化碳至甲烷转化催化剂。这项研究不仅揭示了三唑衍生物的新应用潜力，还展示了其在实现低碳能源转换中的巨大潜力。

首先，研究人员通过分子级别的化学分析，鉴定并筛选出了一批合适的二氧化碳到甲烷的氧化剂，这些化合物在较低的浓度下也能有效地催化这个反应。在这个阶段，研究者优先考虑的是那些能量最低，电荷最平衡的物种。

随后，研究人员详细地考察了候选化合物的最优功能状态。通过深入的原子结构和电子构型分析，研究人员确定了在每个目标物种中都存在最佳的最小能量能级。
在对所有候选化合物进行了进一步测试后，他们发现在满足特定条件的情况下，这些衍生物确实表现出高效的二氧化碳到甲烷的还原性能。根据实验数据，它们可以将二氧化碳完全还原为甲烷，并产生约23.0 mmol/h的CH4。这对于未来的二氧化碳生成有价值的化学品来说无疑是一个重要的突破。
此外，这项研究还显示，这种新型催化剂有可能在工业相关的电流密度下长时间运行。这意味着它可以广泛应用于许多不同的工业场景，包括化工、环保等，从而推动绿色经济的发展。
总的来说，该研究的结果为寻找有效的二氧化碳至甲烷转化方法提供了新的途径，并有可能推动全球的可持续发展。在未来的研究中，研究人员将继续探索这种新型催化剂的更多可能性，并希望能够开发出更多的低碳能源产品，以应对日益严重的环境问题。