CO2电催化还原产合成气研究进展

作者:华亚妮; 冯少广; 党欣悦; 郝文斌; 张保文; 高展*
来源:化工进展, 2022, 41(03): 1224-1240.
DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2021-2009

摘要

CO2电催化还原产合成气是通过CO2资源化利用实现碳中和的有效途径之一,但仍存在过电位高、选择性差、难以精准调控合成气组成比例等问题。本文综述了CO2电催化还原产合成气的催化剂研究进展,包括金属催化剂、金属配合物催化剂、金属氧化物及硫化物催化剂、金属单原子催化剂以及非金属催化剂等;进一步地,概述了H型电解池、连续流电解池、固体氧化物电解池以及膜反应器电解池等电化学反应池特征。在此基础上,总结了提升CO2电催化还原产合成气效率的有效策略,包括阳极反应耦合、双活性位催化剂结构设计以及催化剂多级形貌调控等。最后探讨了CO2电催化还原产合成气领域未来的发展方向:通过机器学习辅助催化剂设计筛选;结合多尺度模拟理解电化学界面过程;利用原位表征技术探究反应机理等。