随着全球经济的快速增长，人类面临的能源短缺和环境污染问题日益严重。目前全球化石燃料燃烧每年产生的二氧化碳（CO₂）排放量约为35.5亿吨，而绿色植物和自养生物每年消耗CO₂的总量（200 Mt）还不到上述排放总量的6%，带来了酸雨、温室效应等一系列问题。因此创造可持续的解决方案来将大气中的CO₂转化为人类可以利用的能源成为全人类面临的最紧迫的任务之一。其中，电催化CO₂还原技术（ECR）是一项很有前途的技术，其利用大气中的CO₂生产工业生产和日常生活所需的原料，同时可以缓解CO₂引起的温室效应和日益增加的能源需求压力。但是现有催化材料和反应体系仍然面临着反应过电位大、转化效率低、产物选择性不理想等一系列问题。鉴于此，电子科技大学的孙旭平团队设计制备了Ti网格上负载FeP纳米阵列(FeP nanoarray)可以作为一种高效的3D催化剂电极(FeP NA/TM)，催化CO₂还原反应，将CO₂高选择性地转化为醇类。在0.5 M KHCO₃中，该FeP NA/TM催化剂电极在-0.20 V电压下能够实现高达80.2%的法拉第效率，与可逆性氢电极相比，在−0.20 V时总法拉第效率CH₃OH+C₂H₅OH为94.3%。密度泛函理论计算表明，FeP(211)表面由于两个相邻铁原子的协同作用，显著促进了CO的吸附和还原为CH₃OH和，潜在的决速步为*CO的加氢过程。该工作为设计制备高催化活性和低成本的CO₂RR催化剂提供了一种新的思路。

Xuping Sun. Highly Selective Electrochemical Reduction of CO2 to Alcohols on FeP Nanoarray. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201912836

https://doi.org/10.1002/anie.201912836