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Acc. Chem. Res.：CO2電化學(xué)還原至CO過程中電解液的作用

利用可再生能源和廢棄物生產(chǎn)來制備燃料和化學(xué)品是碳中和經(jīng)濟的一大舉措。其中，二氧化碳是燃燒帶來的主要廢氣物之一。從80年代起，就有將二氧化碳通過電化學(xué)方法制備一氧化碳、甲酸、多碳化合物和醇等化學(xué)品。本文旨在歸納溶液中二氧化碳電還原過程中的電解液的作用，主要是探究溶液中酸和金屬陽離子對反應(yīng)速率的影響。

二氧化碳電還原反應(yīng)中，電解液中酸和金屬離子對化學(xué)反應(yīng)影響的示意圖。

研究表明，對氣體擴散電極幾何結(jié)構(gòu)的對電化學(xué)反應(yīng)的理解需要更詳細的工作。盡管如此，我們還是想對其潛在的應(yīng)用提供一些見解，CO2RR到CO需要有一個金屬陽離子來配位，從而穩(wěn)定第一個電子轉(zhuǎn)移中間體等中間CO₂^?. 因此，反應(yīng)動力學(xué)為由金屬陽離子的屬性決定的。

二氧化碳還原的電催化研究重點從提高電流密度轉(zhuǎn)移到調(diào)和能量和碳效率。電解液工程給提高能量效率提供了一種路徑。重點是控制金屬離子的種類和數(shù)量以優(yōu)化二氧化碳還原動力學(xué)。過程中也要考慮傳質(zhì)過程和電解液中酸的濃度。

Electrolyte Effects on CO2 Electrochemical Reduction to CO. Acc. Chem. Res. 2022, 55, 1900?1911

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