通过CO₂还原反应将太阳能转化为燃料是目前关键和广泛讨论的技术，特别是CO₂还原反应有可能解决气候变化问题。电-太阳能技术是具有前景的CO₂RR技术，包括电化学EC（electrochemical）、光化学PC（photochemical）、光电化学PEC（photoelectrochemical）。电-太阳能技术具有效率高、条件温和的特点。CO₂转化为高附加值产物通常包括多个步骤，需要深入理解反应的机理和产物选择性。In situ或Operando原位光谱表征技术是研究机理的基本需要。

有鉴于此，韩国能源技术研究院(KENTECH) Young Soo Kang等综述报道各种先进的原位光谱表征技术，包括XPS、IR、Raman、XAS、ESR等用以研究CO₂吸附、活化、电子-质子转移等形成中间体有关的过程。

本文要点：

（1）

讨论了各种先进的X射线表征技术在研究CO₂RR反应动力学的作用。这些技术对于设计和优化催化剂，实现高效率的CO₂还原和转化至关重要。

（2）

CO₂还原反应的挑战。目前CO₂RR的挑战包括CO₂转化为液相产物的效率低，太阳能转化为燃料的转化率低，而且如何选择性生成特定液相产物比较困难。为了解决这些困难，将各种先进的表征技术于催化剂的合成过程之间结合非常重要，因此指导开发和设计性能更好的催化体系。

参考文献

Amol Uttam Pawar, Ramesh Poonchi Sivasankaran, Long Yang, Don Keun Lee, Young Soo Kang, A methodical strategy for achieving efficient electro-solar reduction, incorporating appropriate in situ techniques, Chem 2024

DOI: 10.1016/j.chempr.2024.10.025

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929424005515