对于CO₂还原和NO₃还原等电催化反应而言，反应的动力学缓慢和副反应（制氢、自发还原）是主要面临的问题和挑战。目前，克服这种问题的经典方法是通过调控催化剂的电子结构和电荷转移性能。但是人们对于能够影响催化剂表面催化活性位点的本征性质进行调控的关键问题仍并不了解。

氧缺陷工程能够调控材料的表面/体相电子结构白山表面活性位点的电催化活性。近些年，氧缺陷工程在发展先进电催化剂得到持续和巨大进步。

有鉴于此，新南威尔士大学Rose Amal、Rahman Daiyan、Emma C. Lovell等综述报道目前电催化CO₂还原和NO₃还原领域中，与氧缺陷有关的研究进展。

本文要点

（1）

首先对氧缺陷的构筑和表征技术进行归类总结，随后概述CO₂还原反应的各种机理，并且对CO₂电化学还原相关研究的氧缺陷作用进行详细的讨论；概述NO₃还原反应的机理，并且对氧缺陷在NO₃电化学还原领域的早期相关发展进行深入讨论。最后，总结CO₂还原和NO₃还原领域面临的挑战，并且对氧缺陷的发展前景进行展望。

（2）

发展和展望。缺陷的检测，目前仍无法在催化剂精确的控制引入氧缺陷位点。因此，发展能够精确引入氧缺陷的方法研究的重要方向，通过发展精确引入缺陷位点的方法能够发展高性能电催化剂。目前的表征技术，特别是光谱表征技术，通常只能基于氧缺陷改变材料性质的方式间接的表征氧缺陷位点。而且鉴定不同类型缺陷位点，准确的表征缺陷位点密度，明确缺陷位点的分布位置仍非常困难。因此需要发展原位表征技术用于直接以空间分辨的方式表征氧缺陷的类型和浓度。缺陷的浓度和稳定性。相关研究报道适中的缺陷位点将导致晶体结构改变、增强金属氧化物的导电性，但是作者认为氧缺陷的浓度和电化学活性之间是否可能均衡？而且，目前还没有理论给出缺陷如何影响晶体结构的改变，以及影响电荷转移性质。人们对缺陷导致晶体结构的变化与CO₂还原、NO_x还原之间的关系并不清楚。此外，讨论了pH值和过电势对缺陷型氧化物稳定性的影响，氧缺陷对催化剂表面润湿性的影响，通过缺陷位点能否提高C₂₊产物选择性，如何在实验室和工业之间搭建桥梁。

参考文献

Thanh Son Bui, Emma C. Lovell, Rahman Daiyan, Rose Amal, Defective Metal Oxides: Lessons From CO₂RR and Applications in NO_xRR, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202205814

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202205814