碳中和愿景的实现最终要依托以创新驱动和绿色零碳为导向的产业、经济体系的建立，新材料等绿色制造业将迎来发展机遇。石墨烯作为新型碳材料中的“王者”，在实现碳中和的主要技术方向中均有应用潜力，在上海、浙江、山西等省“十四五”规划中均被重点提及、加快发展。

业内认为，除石墨烯电池等趋于成熟的商业应用外，石墨烯在建筑节能、碳捕集、二氧化碳资源化利用等方面均有利用潜力。如去年我国建成了世界首条石墨烯混凝土道路，利用石墨烯可大幅减少水泥用量且抗压、抗渗性更强；氧化石墨烯薄膜可以高效迅速过滤二氧化碳，帮助实现低成本碳捕捉；以石墨烯为催化剂载体可以将二氧化碳转化为液态燃料或高附加值的化学产品。随着碳中和战略的实施，石墨烯产业有望迎来发展机遇。

下面就让我们来盘一盘石墨烯和CO2的相爱相杀

CO2制备石墨烯

复旦大学孙正宗课题组：高浓度电催化“碳中和”产物制备石墨烯

将电催化CO2还原的气相产物进行有效利用是一件极具挑战性的工作，它既依赖于高效稳定的催化剂设计，也依赖于合理的反应体系以提高产物的浓度。

近日，复旦大学孙正宗课题组利用高效稳定的纳米孪晶银催化剂催化CO2还原为CO，获得了高达92%的法拉第效率和s-1的TOF值。通过基于排水法原理设计的反应器将CO产物与CO2原料气分隔，最终获得了体积浓度最高达52%的CO产物。通过将电化学体系与CVD系统连串，CO进一步被转换为了高质量的单层石墨烯薄膜。（DOI:10./s---1）

▲本文TOC：高纯度和高附加值“碳中和”反应路径

CO2还原的产物利用是实现碳中和的重要一环，该工作通过设计高效稳定的孪晶催化剂，利用排水法的方式将CO2转换为高浓度的CO产物，最后通过串联的CVD系统进一步将产物转换为高品质的单层石墨烯薄膜。这种方法为CO2向高价值工业品转换提供了一种新的思路。尽管这套系统结构简单、不依赖质子交换膜、适用性广，但仍存在一定的不足：例如产物浓度的理论极限等于催化剂的法拉第效率，然而目前还远未达到此理论极限；二氧化碳依靠扩散到达催化剂的表面，传质相对受限。这些问题仍有待后续进一步的研究。

变废为宝，CO2也可以制备石墨烯！

年7月，据德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）

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