铜基串联催化剂电催化CO_(2)还原的研究进展

摘要

化石燃料的燃烧和其他人类活动排放了大量的CO_(2)气体,引发了诸多环境问题。电催化CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)可以储存间歇可再生能源,实现人为闭合碳循环,被认为是获得高附加值化学品和燃料的有效途径。电催化CO_(2)RR涉及多个电子-质子转移步骤,其中^(*)CO通常被认为是关键中间体。铜由于对^(*)CO具有合适的吸附能,已被广泛证明是唯一能够有效地将CO_(2)还原为碳氢化合物和含氧化合物的金属催化剂。然而,纯Cu稳定性差、产品选择性低、过电位高,阻碍了工业级多碳产品的生产。构筑Cu基串联催化剂是提高CO_(2)RR性能的一种有前途的策略。本文首先介绍电催化CO_(2)RR的反应路线和串联机理。然后,系统地总结铜基串联催化剂对电催化CO_(2)RR的最新研究进展。最后,提出合理设计和可控合成新型电催化CO_(2)RR串联催化剂面临的挑战和机遇。