ACS Catalysis:有机促进剂在CO2电还原中的作用
Nanoyu Nanoyu 2021-01-14


电化学CO2还原(CO2RR)作为一种利用可再生能源从CO2制备燃料和附加化学品的有效途径,已经引起了人们的广泛关注。人们一直致力于开发高效的CO2RR电催化材料,而改变电解液的组成为调节电化学体系的性能提供了另一种替代策略。这其中,添加的可溶性有机促进剂可以直接作为催化剂,即与非催化电极结合,或作为助催化剂来提高电极的催化活性。

有鉴于此,瑞士洛桑联邦理工学院Dmitry V. Vasilyev, Paul J. Dyson对各种有机促进剂的作用进行了分类和概述,以揭示其在降低CO2RR的起始电位和增加电流密度方面的重要作用,并在某些情况下影响反应的选择性。此外,还重点总结了一些为实现工业铺平道路所需要考虑的关键因素。

文章要点

1根据其活性来源,作者将CO2RR的活性促进剂分为三大类,即氧化还原穿梭剂、氢化物转移剂和离子化合物,它们可以在电催化剂表面起作用。氧化还原穿梭剂将电子从电极转移到CO2,并充当“真正的”电催化剂。氢化物转移剂能够直接还原CO2,使氢化产物(例如甲酸盐)的电合成成为可能。离子化合物(四烷基铵盐、非功能化离子液体、功能化IL和深共晶溶剂)则可以CO2还原过程中辅助实际的电催化剂(电极表面)。

2由于影响催化系统性能的因素的多样性,电化学CO2RR无疑是一个复杂的过程。为了促进CO2RR新体系的开发,作者列出了一些的关键研究报道以及最初被认为是促进剂的化合物。

 

参考文献

Dmitry V. Vasilyev, Paul J. Dyson, The Role of Organic Promoters in the Electroreduction of Carbon Dioxide, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.0c04283

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c04283


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