到目前为止,Cu基催化剂是唯一一种能通过电化学CO2还原(CO2R)产生有价值的碳氢化合物和醇类(如乙烯和乙醇)的多相催化剂。影响CO2R活性和选择性的因素很多,包括催化剂的表面结构、形貌、组成、电解质离子和pH的选择以及电化学电池的设计。这些因素往往相互交织,使催化剂的开发和设计复杂化。近日,斯坦福大学Jens K. Nørskov, Thomas F. Jaramillo与丹麦技术大学Ib Chorkendorff团队合作,从宏观和历史的角度分析这些不同的影响因素及它们在Cu基催化剂催化CO2R过程中复杂的相互作用,目的是为该领域的研究方向和实际应用提供新的见解、批判性评价和指导。作者首先总结了研究CO2R产物形成的机制的探索实验和理论方法,并表述了作者对Cu基催化剂催化CO2R复杂的反应网络的理解;然后分析了改变Cu活性和选择性的两种方法:纳米结构和双金属电极的构造;最后对电化学CO2R的发展前景进行了展望。
Stephanie Nitopi, Erlend Bertheussen, Jens K. Nørskov,* Thomas F. Jaramillo,* Ib Chorkendorff,* et al. Progress and Perspectives of Electrochemical CO2 Reduction on Copper in Aqueous Electrolyte. Chem. Rev., 2019
DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00705
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.8b00705