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氧键反应中间体在电化学CO2选择性还原中的作用( Role of oxygen-bound reaction intermediates in selective electrochemical CO2 reduction )
Xing Zhi Anthony Vasileff Yao Zheng Yan Jiao ShiZhang Qiao
电化学CO2还原反应(CRR)具有多种可能的反应途径和最终产物。因此,选择性一直是CRR电催化剂设计和操作的一个挑战。详细了解C13途径中的关键基本步骤和表面结合物种对于指导反应到目标产物是很重要的。然而,在充分解释CO2还原的选择性方面取得的成功有限,例如无氧烃和含氧醇的竞争生产。最近,结合氧的中间体被确定为重要物种,有助于解释二氧化碳还原的完整反应路线图。本文综述了氧中间体在影响CRR对许多还原产物的选择性方面的重要作用,包括从两电子产物到更高还原产物。基于对吸附行为、反应热力学和反应动力学的广泛分析,这些含氧中间体对解决相互竞争的反应途径的机理方面有很大的影响。考虑到现有的理论计算、电化学测量和操作光谱观察,我们强调了当受氧结合物种调节时,某些产物的首选反应途径。这些含氧中间体的几何构型及其在催化剂表面的结合决定了C键的断裂或保留,这对最终产物的选择性有重要影响。基于这一机理评价,我们总结了探索中间体演化的实用技术,并提出了提高电催化剂选择性的可能策略。
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