酸性电催化还原CO₂能够实现高效率利用CO₂，但是通常电极-电解液界面具有较高浓度的质子，这导致抑制竞争HER反应非常困难。

界面氢键网络能够显著影响质子转移过程和HER或CO₂还原等质子参与的反应动力学。

有鉴于此，华东理工大学李春忠教授、江宏亮教授等报道磺酸盐添加剂（对苯乙烯磺酸钠（SPS）、对甲苯磺酸钠（STS）和苯磺酸钠（SBS））能够重构界面氢键网络，增强电催化还原CO₂性能。

本文要点

(1)

反应机理研究的结果说明磺酸盐添加剂能够与H₂O形成非常强的氢键相互作用，导致界面的质子流动性较差，因此阻碍与质子浓度有关的HER反应。

(2)

对苯乙烯磺酸钠添加剂助力酸性电解CO₂实现了较高的CO产率，选择性达到97.8 %，在250 mA cm^-2电流密度时，单程碳利用效率达到66.3 %。这项工作展示了调节界面氢键网络微环境增强酸性电解CO₂的策略。

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Wangxin Ge, Lei Dong, Chaochen Wang, Yihua Zhu, Zhen Liu, Hongliang Jiang*, and Chunzhong Li*, Modulating Interfacial Hydrogen-Bond Environment by Electrolyte Engineering Promotes Acidic CO₂ Electrolysis, ACS Catal. 2024, 14, 10529–10537

DOI: 10.1021/acscatal.4c02916

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c02916