水在电催化CO2/CO还原中的多尺度角色综述

发布日期:2026-03-25     浏览次数:次   

我院王野/谢顺吉教授团队受邀撰写题为“Multi-scale roles of water in electrocatalytic CO2 and CO reduction”的综述,并于近期在英国皇家化学会Chemical Society Reviews期刊发表(DOI: 10.1039/d5cs01088h)

电催化CO2还原反应(CO2RR)是助力实现碳中和的关键技术之一。在水系电解质中,水不仅是溶剂,还兼具反应物、界面调控和传质介质等作用,并在微观到宏观多个尺度影响反应性能。然而,现有综述多局限于CO2RR中水的微观作用,对CORR及介观、宏观尺度水行为关注不足,难以评估不同策略在不同反应和工况下的适用性,也难以解释放大过程中的跨尺度效应。为此,本综述构建了覆盖“微观介观宏观”多尺度的水调控框架,首次微观反应动力学、介观局域环境、宏观操作条件三个层次系统梳理水在CO2RR/CORR中的作用、调控策略、表征与模拟方法,揭示了跨尺度间的相互关联与协同效应,并提出多尺度协同水调控将成为决定反应体系性能与稳定性的关键,推动CO2电解技术向大规模应用迈进。

王野教授&谢顺吉教授团队长期致力于C1分子的可控催化研究,近年在CO2电催化还原的基础研究和应用技术开发方面取得了一系列重要进展(Nat. Commun. 2025, 16, 2073; Nat. Commun. 2024, 15, 9923; Chem 2023, 9, 2161; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202214959; Chin. J. Catal. 2023, 53, 1; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202213423; Energy Environ. Sci. 2021, 14, 37; Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 12897; Nat. Catal. 2020, 3, 478; Nat. Commun. 2019, 10, 892)。

综述在王野教授和谢顺吉教授的指导下完成,论文通讯作者为谢顺吉教授。论文主要由2022级博士生何潇洋、2024级硕士周纬闻及2024级硕士陈俊雄共同撰写完成。研究工作得到科技部国家重点研发计划项目(No. 2022YFA1504600)、国家自然科学基金项目(2212100122022201U24A20490U22A20392U23A2087)、中央高校基本科研业务费(2072025000520720240123)、福建省科技计划项目(2022L3077)以及福建省自然科学基金项目(2024J011005)等资助。

论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/cs/d5cs01088h


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