酞菁钴可以有效地将CO₂或CO转化为甲醇。然而，该反应受到低选择性（甲醇法拉第效率低于40%）和对动力学机理理解不足的阻碍。近日，耶鲁大学Wang Hailiang使用了一种基于系统动力学研究的机制引导反应设计方法来克服这些局限性。

本文要点：

1) pH依赖性Tafel分析和动力学同位素效应实验解释了从CO电还原产生甲醇是pH无关的，并且受到以H₂O为主要质子源的*CO氢化到*CHO步骤的限制。作者通过质子供体的比较表明，碳酸氢盐在0.1M的浓度下可以促进反应 ，并且CO反应级数研究证实了CO在催化剂表面吸附具有亨利型等温线。

2) 在0.1 M碳酸氢盐电解质中，且低于10 atm CO压力下，在电极上的微孔层可以增强反应物传输。最终，该反应具有84%的高甲醇法拉第效率，在-0.98 V下的电流密度超过20 mA cm^-2，从而电化学CO到甲醇的转化成为一个可行的实际应用转换过程。

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Jing Li et.al Mechanism-guided realization of selective carbon monoxide electroreduction to methanol Nature Synthesis 2023

DOI: 10.1038/s44160-023-00384-6

https://doi.org/10.1038/s44160-023-00384-6