用于酸性介质中电催化二氧化碳还原的颗粒催化剂设计策略
李小鹏1
胡维波2
1.东华大学材料科学与工程学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海 201620;宁波工程学院新能源学院,浙江宁波 3153362.宁波工程学院新能源学院,浙江宁波 315336
摘要：[目的]梳理(electrocatalytic CO2 reduction reaction,eCO2RR)的金属颗粒催化剂的设计策略,探讨其用于酸性介质中对电催化二氧化碳还原反应的影响.[研究现状]综述用于酸性eCO2RR的金属催化剂设计策略,大体分为双金属催化、非金属元素掺杂、形貌调控、有机物修饰、无机层修饰金属颗粒策略;双金属催化策略是实现催化剂对反应底物及中间体选择性吸附的有效方法,更利于活性位的暴露,在实现大电流密度电解上有一定优势;非金属元素掺杂策略在优化中间体吸附、提高酸性eCO2RR产物选择性方面具有很大潜力;颗粒大小、晶界、空位及晶面等影响底物与中间体吸附强度的形貌因素都可对酸性eCO2RR产物分布产生影响;有机物修饰策略大多基于在金属催化剂表面富集碱金属离子,高浓度碱金属盐易析出并沉积,影响催化稳定性;无机物修饰金属颗粒策略主要在金属颗粒外包裹疏水性碳层、SiO2等无机物,以提高酸性eCO2RR选择性.[结论与展望]提出催化剂颗粒的分级结构设计、界面、表面工程及电子结构调控等方法在降低eCO2RR过电位、提高反应速率、产物选择性及催化稳定性方面潜力巨大;认为促进酸性eCO2RR应用化发展要进一步明确特定产物的形成及调控机制,创新催化剂颗粒结构.
关键词：电催化CO2还原反应酸性介质表面微环境电子结构催化剂设计
分类号：TB4(工业通用技术与设备)
资助基金：国家自然科学基金(52272289)
论文发表日期：2025-03-01
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 81-90 )
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