苏文礼，范煜

（中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室，北京102249）

现代工业化社会主要以化石燃料作为能量来源，化石燃料的燃烧会造成大量CO2的排放，而作为温室气体的主要成分，大气中CO2含量的上升会引发全球气候变暖，进而导致生物多样性锐减等严峻的环境问题。同时，随着社会的高速发展，传统的化石能源逐渐枯竭，使得人们开始致力于发展新型可再生能源。利用CO2作为生产各种燃料和化学物质的来源，是减少碳排放和保障能源供应的有效策略之一。目前，转化CO2的方法主要有化学热还原、光催化、电催化和生物还原等。其中，电催化还原CO2具有易于直接控制、以可再生的电能驱动、能将CO2转化为多种碳产物、通常在室温常压下进行等优点，受到广泛的研究。虽然其具有很大的潜力，但由于缺乏高效的电催化剂，目前电化学还原CO2的能量转化和化学转化效率依然受到限制。因此，研制高活性、高选择性并且能够在较低的过电位下还原CO2的电催化剂成为研究人员奋斗的目标。在众多催化剂中，金属基材料由于其高导电性，在电化学反应中表现出较好的活性，并且具有空轨道和活跃的d 电子，对CO2有较强的吸附和脱附能力，被广泛应用于电催化CO2还原。本文将主要介绍水溶液介质中金属基材料电催化CO2还原及其反应途径的研究现状。

1 电催化CO2还原概述

CO2是有机物燃烧的最终产物，化学状态相当稳定，因此活化CO2分子的能垒很高，需要较高的过电位才能促使电催化反应发生[1]。……