电催化还原CO2反应体系研究进展
平丹1
张逸飞1
张桂伟1
柴子涵2
易峰1
黄思光1
韩敬莉1
1.郑州轻工业大学材料与化学工程学院,河南郑州 4500012.河南师范大学国际教育学院,河南新乡 453000
摘要：针对电化学还原CO2反应(CO2 ER)过电位较高、转化效率较低、产物选择性较差等问题,对CO2 ER催化剂、电解液和电解池的最新研究进展进行综述,指出:现阶段开发的CO2 ER催化剂主要包括金属纳米粒子、金属合金、金属氧化物、金属硫化物和金属单原子催化剂,可通过调变催化剂的形貌结构和颗粒尺寸、掺杂元素、引入结构缺陷等方式来提高催化剂的活性、选择性和稳定性;CO2 ER体系的电解液主要包括水系电解液、离子液体电解液和有机溶剂电解液,目前应用比较广泛的是水系电解液,但其析氢副反应的发生会使产物选择性受到抑制,而离子液体电解液和有机溶剂电解液中CO2溶解度较大且可抑制析氢副反应的发生,这也是未来的主要应用研究方向;CO2 ER用电解池主要包括H型电解池、连续式流动池和MEA反应器,其中MEA反应器是实现CO2电催化转化规模化应用的重要技术手段之一.未来需深入研究催化反应机理,探究其反应活性位点,实现反应催化性能和稳定性的精准调控,同时开发新型电解液和改进电解池设计,以进一步优化反应性能.
关键词：CO2电化学还原电催化剂电解液电解池
分类号：O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)
资助基金：国家自然科学基金(21808213)河南省自然科学基金(212300410299)郑州轻工业大学星空众创空间孵化项目(2020ZCKJ218)郑州轻工业大学博士基金项目(2018BSJJ024)
论文发表日期：2023-04-15
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 118-126 )
英文信息