刘志敏

中国科学院化学研究所，北京分子科学国家研究中心，中国科学院胶体、界面与化学热力学重点实验室，北京 100190

电催化剂制备及CO2还原过程。

二氧化碳(CO2)是主要的温室气体，同时也是廉价、无毒、丰富、可再生的C1资源1。将CO2转化为高附加值化学品具有碳资源合理利用和环境保护双重意义，近年来引起国内外的广泛关注。然而，由于CO2热力学稳定、动力学惰性，其转化利用存在热力学和动力学的双重难题。采用电化学方法将CO2转化为液体燃料和高附加值化学品，是具有重要应用前景的技术路线之一2。随着可再生电能发电量不断增加，可以利用可再生电源将CO2转化为化学品和燃料，符合可持续发展的要求。目前，CO2电催化还原产物主要为C1产物，如CO、甲酸、甲醇等3-5。由于C-C偶联在电催化还原CO2过程中很难实现等原因，将CO2转化为C2产物比转化成C1产物难度大得多。开发高效的电催化剂，在低起始电位、低过电位、高电流密度和高法拉第效率下将CO2转化为C2产物具有重要意义，但也是一个难题。

近日，中国科学院化学研究所韩布兴课题组在Nature Communications上发表题为《铜配合物衍生铜-氧化亚铜催化剂的原位电合成及其电催化转化二氧化碳为C2产物的研究》的文章6。他们首先采用电合成的方法在铜基底上生长铜配合物，在CO2电还原过程中铜配合物很快原位变成三维树枝状结构的铜-氧化亚铜复合物。这种原位生长的催化剂对于CO2还原为C2产物(乙酸和乙醇)具有优异的催化性能。……