电催化还原CO2RR制备高附加值C2+产物目前成为具有前景的将间歇性可再生能源转化为高能量密度燃料和化学品的技术。考虑到其商业前景,以及能够与现有能源装置匹配,因此电催化还原CO2制备多碳烃类和氧化衍生物(C2+)具有广泛的工业化前景。但是目前电催化还原CO2RR技术受制于复杂的多电子-质子转移反应,而且反应物的活化非常困难。电催化CO2RR因此具有显著的热力学和动力学能垒,这阻碍了CO2RR制备C2+技术的商业化。
解决到这些阻碍需要开发能够涵盖多个方面的综合性方法,这些问题包括实用高效催化剂优化局部环境,控制工业电解槽反应的C-C偶联。
有鉴于此,浙江大学杨彬副教授、浙江大学李有智教授等综述报道电催化还原CO2制备高附加值C2+化合物过程中促进C-C偶联反应的微观设计和宏观应用。
本文要点:
(1)
这项综述包括了从微观、宏观尺度进行讨论,包括纳米催化剂的设计、微环境的改善、开发宏观电解槽等方面的发展以及突出的挑战。
(2)
通过考虑局部电解液环境的影响,工业流动相电解槽的设计,有助于指导未来相关研究如何促进C-C偶联反应的相关研究,为CO2电化学还原的微观设计和宏观应用之间搭建桥梁。
参考文献
Yuning Guan, Youzhi Li, Zhongjian Li, Yang Hou, Lecheng Lei, Bin Yang, Promotion of C─C Coupling in the CO2 Electrochemical Reduction to Valuable C2+ Products: From Micro-Foundation to Macro-Application, Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202417567
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202417567