近日，环境学院贠延滨教授课题组在碳减排方向取得研究成果，研究论文“Achieving high-performance electrochemical CO2 reduction using metal-polybenzimidazole coordination anion exchange membranes”发表于工程化学类二区TOP期刊《Separation and Purification Technology》（IF=8.2）。

化石燃料的过度使用导致大量CO2排放，引发严峻的环境问题。CO2电化学还原（CO2RR）因其高效性和清洁性，成为CO2转化与资源化利用的研究热点。作为CO2RR装置的关键组件，离子传导膜决定离子迁移速率及选择性，同时防止产物交叉与二次氧化，其性能直接影响CO2RR的效率及经济性。因此，研究离子传导膜在CO2转化CO中的性能与作用机制，对实现“双碳”目标，促进资源再利用具有重要的现实意义。

在这项研究中，课题组报道了一种新型金属/聚苯并咪唑（mPBI@Fe）配位膜，利用Fe3+与mPBI的配位作用扩展聚合物链间距，形成纳米级离子通道，显著提升了OH-的传输效率，其OH-电导率比原始mPBI膜提高了61.81%，同时表现出优异的机械和热稳定性。此外，配位网络结构赋予了mPBI@Fe配位膜优异的化学稳定性，在Fenton试剂测试中剩余质量百分比高达92%。在膜电极组件（MEA）测试中，mPBI@Fe-0.5膜在3.0 V电压下的CO分电流密度高于商用FAA-3-50膜，且在50 mA cm-2下CO的法拉第效率（FECO）保持在95%以上。经过870分钟的电解测试后，FECO仅下降1.57%。这些发现为开发高性能PBI基膜材料在能源领域的应用提供了重要参考，展示了其在清洁能源技术中的广阔前景。

环境学院硕士研究生江亚男为论文第一作者，环境学院贠延滨教授为通讯作者，北京林业大学为第一完成单位，中国科学院化学研究所为第二单位。

本研究得到了国家重点研发计划（2023YFB4006202）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.132638