通过二氧化碳电催化合成商品化学品具有长期能源储存和工业脱碳的潜力。而最新的铜基气体扩散电极可以在高电流下工作，从而实现高转换率。然而，对该系统中活性反应路径的不完全理解阻碍了具有高选择性和抗中毒催化剂的合理设计。近日，剑桥大学Markus Kraft研究了C₄和C₅产物在铜基催化剂电化学CO₂还原中的作用。

本文要点：

1) 作者使用超灵敏的GC-MS装置，首次报告了20多种产品，包括C₅物种。从选择性趋势来看，作者假设有两条不同的反应路径：虽然含氧中间体的偶联开始于很小的电位，有利于碳链中间形成双键，但高还原甲烷前体的偶联需要很大的电位，并导致链末端形成双键。

2)充分理解eCO₂R的潜在机制对于CO₂利用过程的设计和优化至关重要。而这些过程反过来对减缓气候变化至关重要。此外，还可以将难以脱碳的化学行业转变为负排放行业，因为二氧化碳将被捕获并有效储存在目前由化石资源生产的各种产品中。该工作对电催化CO₂还原机理的全面理解迈出了重要一步，并呼吁科研工作者通过次要产物和有利反应条件研究对其机理进一步探索。

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Simon D. Rihm et.al On the role of C₄ and C₅ products in electrochemical CO₂ reduction via copper-based catalysts EES 2023

DOI: 10.1039/D2EE03752A

https://doi.org/10.1039/D2EE03752A