电化学CO₂转化为回收CO₂提供了一条具有经济和环境效益的有吸引力的途径，但其催化材料和电极结构仍需进一步改进以实现规模化应用。工程化的电催化表面和近表面（ESE）具有活性高、选择性好、能量效率高、稳定性好、过电位低等优点，在CO₂还原反应（CO₂RR）方面具有巨大潜力。

近日，加拿大滑铁卢大学陈忠伟教授，中山大学宋树芹教授综述了先进的ESE技术，并对现有的相关原位光谱方法和理论模拟方法进行了阐述。对ESE的效果和策略的清晰总结为研究人员提供了一个“设计工具箱”，使其能够合理地选择和调整技术以实现所需的设计。

文章要点

1）研究人员首先提供了ESE效应的全景图，以提供一个清晰的视角并利用它们的优势，包括表面电子效应、系综效应、应变效应和局部环境效应。此外，还总结了用于检测的相关原位光谱表征技术，以及揭示这些ESE效应的理论计算方法。

2）作者总结了典型的ESE策略，如原位表面重构、表面形貌控制、表面改性等。合理操作特定的ESE方法或它们的组合对于设计复合催化剂和电极，从而促进可持续发展和稳步促进该领域的发展至关重要。

3）作者在回顾最新的ESE的研究基础上，对未来的工作提出了以下个人见解，包括：i）催化和功能材料的进一步发展；ii）对综合反应机理的认识；iii）实际CO₂RR系统与可持续碳经济的研究。

参考文献

Guobin Wen, et al, Engineering Electrochemical Surface for Efficient Carbon Dioxide Upgrade, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202103289

https://doi.org/10.1002/aenm.202103289