电催化还原CO₂是有望解决碳循环和降低石油燃料依赖性的技术，但是传统的CO₂RR电催化反应过程包括高能耗的CO₂捕获，转换，产物分离，因此增加操作成本。

有鉴于此，香港城市大学叶汝全助理教授、奥克兰大学王子运教授等报道Bi-离子液体聚合物的复合材料（Bi-PIL, bismuth-poly(ionic liquid)）在CO₂电催化转化反应中表现优异的甲酸催化活性。

本文要点

（1）

Bi-PIL催化剂能够在比较宽的电化学窗口以90 %的法拉第效率生成甲酸，甚至在处理CO₂浓度仅为15 % v/v的常见工业废气仍能够工作。PIL的双苯基骨架结构具有疏水性，于此同时保证较高的离子导电性，因此能够解决电解液“溢流”问题。PIL层能够起到浓缩CO₂和助催化剂的双功能，加快CO₂RR电催化反应动力学。

（2）

测试说明Bi-PIL催化剂用于固态电解质电解槽进行连续的直接从废气制备甲酸溶液的前景。通过技术-经济性分析，说明这种技术能够显著的降低传统技术的成本。这项工作提出了克服低浓度CO₂转化问题的解决方案，提供了CO₂转化制备高附加值液体燃料和化学品的方法。

参考文献

Geng Li, Chengyi Zhang, Yong Liu, Yun Song, Weihua Guo, Libei Huang, Jianjun Su, Qiang Zhang, Yinger Xin, Tanglue Feng, Xiaohu Cao, Mingming He, Tsz Kin Kwok, Jacky W. Y. Lam, Zhong Jin, Ben Zhong Tang, Ziyun Wang, Ruquan Ye, Molecular Engineering of Poly(Ionic Liquid) for Direct and Continuous Production of Pure Formic Acid from Flue Gas, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202409390

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409390