將CO₂電催化還原成具有高經(jīng)濟價值的醇為實現(xiàn)CO₂資源化利用提供了一條有希望的途徑。銅和銅基化合物在生產(chǎn)深度還原CO₂的多電子產(chǎn)物方面被認為非常有效。在包括C1和C2+烴類和含氧化合物在內(nèi)的多種反應產(chǎn)物中，乙醇和正丙醇盡管具有很高的工業(yè)和經(jīng)濟優(yōu)勢，但很難以高產(chǎn)率和選擇性獲得。

近日，蘇州大學鄧昭教授和彭揚教授以及澳大利亞阿德萊德大學焦研教授等人基于膨脹和氟化的卟啉結(jié)構(gòu)（空間和配位幾何形狀不同），選擇了三種模型雙中心銅配合物，以揭示它們在催化電化學 CO₂ 還原反應中的結(jié)構(gòu)-性能-性能相關(guān)性。實驗和理論證明具有較高分子內(nèi)張力和配位不對稱性的配合物表現(xiàn)出較低的電化學穩(wěn)定性，因此表現(xiàn)出更活躍的銅中心，可以在電解過程中被還原形成銅簇，并伴有部分還原或破碎的配體。作者證明了 Cu 簇和部分還原的含氧六氫卟啉配體的混合結(jié)構(gòu)在將 CO₂ 轉(zhuǎn)化為醇方面非常有效，產(chǎn)物乙醇和正丁醇法拉第效率分別高達32.5%和18.3%，這是很少報道的。更重要的是，作者揭示了無機相和有機相之間的相互作用以協(xié)同生產(chǎn)醇，其中的中間體通過有限的空間穩(wěn)定以提供額外的 O-Cu 鍵合。本研究強調(diào)了利用結(jié)構(gòu)依賴性電化學特性來引導 CO₂ 還原途徑，以及通過構(gòu)建有機/無機 Cu 雜化物來靶向醇合成的潛在通用策略。