浙江大学化学工程与生物工程学院侯阳

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浙江大学化工学院侯阳课题组与加州大学河滨分校冯萍云课题组总结了近年来非贵金属非均相电催化剂电化学催化CO2还原至C2-C5多碳产物方面的主要研究成果。首先，作者讨论了应用于检测电化学催化CO2还原至C2-C5产物的先进征技术和评估方法。其次，总结了过去五年中先进的电催化CO2还原催化剂的设计进展，将近年来报道的用于电催化CO2还原的非贵金属非均相电催化剂大致分为四类，分别为纳米结构铜材料，铜基双金属材料，铜基复合材料和碳基不含铜材料。作者按照CO2电催化还原多碳产物类型的不同（其中包含了乙醇，乙烯，乙烷，乙酸，丙醇和其他多碳产物），对材料的电催化还原CO2催化性能进行了相关的比较，对各类非贵金属非均相电催化剂的活性位点做了系统地总结和归纳，并且着重关注了催化剂性能和结构之间的构效关系以及涉及到的创新的合成方法。最后，作者将四类非贵金属非均相电催化剂的优势和弊端进行对比和总结，并针对发展非贵金属非均相电催化剂面临的一些主要挑战和未来展望进行探讨。作者认为，通过大量的系统研究来探索有效的催化剂和理想的操作条件，发展先进的表征技术以了解电催化还原CO2生成多碳产物的机理，开发创新的电催化装置将会是今后进一步发展高选择性电化学还原CO2为多碳产物非贵金属非均相电催化剂的关键步骤。