在中性和碱性电解液CO₂容易转化为碳酸盐，从而导致CO₂损失；在酸性电解液进行CO₂电催化还原因为HER竞争性反应导致产物选择性较低。这些问题阻碍了CO₂电催化还原的大规模应用。

有鉴于此，南开大学程方益、Fangming Liu等使用冠醚修饰Cu催化剂，增强电催化还原CO₂反应中碳的利用率，在酸性电解液实现了CO₂选择性生成甲烷。

主要内容

（1）

发现Cu催化剂表面修饰18-冠-6大环分子能够富集K离子，同时增强界面电场，稳定*CO中间体，加快水分子的解离和*CO质子化。

修饰18-冠-6大环分子的Cu纳米粒子在pH 2的电解液进行电催化还原CO₂，生成甲烷的法拉第效率达到51.2 %，单程碳利用率达到43.0 %。

（2）

这项研究发展了一种使用超分子修饰Cu催化剂改善CH₄转化的选择性和碳利用率的方法。

参考文献

Keqiang Xu, Jinhan Li, Fangming Liu, Xijie Chen, Tete Zhao, Fangyi Cheng, Favoring CO Intermediate Stabilization and Protonation by Crown Ether for CO₂ Electromethanation in Acidic Media, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202311968

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202311968