电化学CO₂还原（CO₂RR）转化为有价值的燃料在CO₂固定和储能方面具有广泛的应用前景。铜基催化剂用于电催化CO₂RR具有独特的优势，但要实现高乙烯选择性仍极具挑战性。

近日，中国科学院化学研究所Jianling Zhang报道了利用负载IL-BmimNO3的铜电催化剂，成功实现了高效电催化CO₂RR为C₂H₄。

文章要点

1）在-1.49 V（vs. RHE）下，用KHCO₃水溶液作为电解液，在H型电池中，C₂H₄ FE的最大值可达77.3%，电流密度为34.2 mA cm^-2。

2）机理研究表明，锚定在在Cu物种中的BmimNO₃改变了Cu原子的配位环境，调节了局域电子结构，有利于CO₂分子的活化和CO的二聚化。

3）利用离子液体作为金属电催化剂的改性剂，避免了离子液体作为体相的缺点(如粘度高、传质慢、成本高)。

本工作不仅为提高电化学CO₂RR生成C₂H₄的效率开辟了一条新的途径，而且拓宽了IL在CO₂RR中的应用范围。此外，这种IL锚定策略可应用于其他不同组成和结构的高性能CO₂RR电催化剂。

参考文献

Yufei Sha, et al, Anchoring Ionic Liquid in Copper Electrocatalyst for Improving CO₂ Conversion to Ethylene, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202200039

https://doi.org/10.1002/anie.202200039