电催化二氧化碳还原用铜基催化剂设计策略

随着全球经济增长,对能源需求不断攀升,进而推动了能源的开发与利用,不可避免导致CO2排放量的持续上升。为有效应对这一环境挑战,电催化CO2还原(CO2RR)技术应运而生,并迅速成为研究热点。该技术不仅可将CO2转换为燃料和化学品,而且有助于实现可再生能源储存。在众多催化剂中,铜基催化剂因其能高效将CO2直接转化为高价值多碳化学品(如乙烯和乙醇)而受到关注。近年来,铜基CO2RR催化剂优化设计进展显著,主要集中在提高催化活性、选择性和稳定性上。重点综述了近年来电催化CO2RR用铜基催化剂的优化设计策略研究进展。从调控催化活性和选择性以及稳定性2方面,分别讨论了晶面工程、合金化处理、铜氧化态调节、催化剂表面功能化和缺陷工程等代表性调控策略的研究进展,探讨了电催化剂的核心参数(组成、微观结构、形貌、尺寸等)对催化剂性能的协同效应。最后对未来电催化CO2RR技术的发展前景进行展望,并分析当前面临的挑战。

郑逸群(1987—),男,安徽芜湖人,副教授,博士。E-mail:yzheng@jnxy.edu.cn

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郑逸群,李敦,闵媛媛,等.电催化二氧化碳还原用铜基催化剂设计策略[J].洁净煤技术,2024,30(4):41-57.

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