电催化还原CO₂是一种具有前景的技术能够解决全球能源危机和可持续发展面临的挑战。Cu催化剂在电催化还原CO₂转化为特定高附加值化学品/高能量产物的领域展示发展前景。但是Cu电催化通常面临着产物选择性较低的问题。

有鉴于此，北京理工大学王博、殷安翔、谢静、冯霄等通过二维磺酸化COF离聚物（ionomers）纳米片（COF-NS）修饰Cu催化剂表面，从而调控商业化Cu催化剂的CO₂电催化还原产物。

主要内容

（1）

在流动相电解CO₂的情况，在酸性（pH 2）和碱性（pH 14）的电解液进行电催化，生成CH₄的选择性都能够增强60 %，并且整体电流密度能够达到500 mA cm^-2。

（2）

COF-NS具有丰富的孔结构，能够促进CO₂和K⁺在催化剂表面聚集，从而调节吸附能和表面*CO覆盖，促进H₂O分子解离，从而实现调节CO₂电催化还原反应的反应路径。这项研究通过开放的多孔离聚物理性调节催化剂的反应界面，表现了离聚物的广泛应用前景。

参考文献

Zhejiaji Zhu, Yuhao Zhu, Zhixin Ren, Di Liu, Feiyu Yue, Dafei Sheng, Pengpeng Shao, Xiuying Huang, Xiao Feng*, An-Xiang Yin*, Jing Xie*, and Bo Wang*, Covalent Organic Framework Ionomer Steering the CO₂ Electroreduction Pathway on Cu at Industrial-Grade Current Density, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c11709

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c11709