综述：关于电催化CO2还原反应催化剂的结构-性能关系及优化方法的综述

《ChemistrySelect》：Review on Structure-Performance Relationship and Optimization Methods of Catalysts for Electrocatalytic CO2 Reduction Reaction

双碳目标背景下，二氧化碳电催化还原催化剂研究进展及优化策略。重点分析贵金属、过渡金属络合物和碳基材料三类主流催化剂的结构-性能关系，提出表面工程、元素掺杂、合金化及缺陷调控等关键改性手段，探讨高效低耗催化剂开发路径，为碳中和能源转化提供理论支撑。

　　

摘要

电催化CO₂还原反应（CO₂RR）在将CO₂转化为高附加值燃料和减少全球碳排放方面具有巨大潜力。电催化剂在提高反应效率、降低过电势以及改善产物选择性方面发挥着关键作用，因此成为CO₂RR研究的核心。本综述系统总结了CO₂RR电催化剂的最新进展，重点关注了结构-性能关系及优化策略。贵金属催化剂表现出优异的催化活性和稳定性，但其高昂的成本限制了大规模应用；通过纳米结构化和元素掺杂技术可以提高其效率并降低使用量。过渡金属配合物催化剂由于成本低廉且性能优异而具有巨大潜力，优化方法包括配位结构设计、纳米结构工程以及双金属合金化，以调控活性位点和电子转移。基于碳的材料（包括改性碳、生物质衍生碳和MOF衍生碳）已成为具有成本效益的替代品，其中杂原子掺杂和缺陷工程是提高其催化活性的关键。通过整合关于催化剂设计、改性和机理探索的最新研究，本综述旨在为开发高效、低成本的CO₂RR电催化剂提供全面见解，促进其在实现碳中和和可持续能源转换中的实际应用。

图形摘要

本综述涵盖了电催化CO₂还原催化剂，包括贵金属催化剂、过渡金属配合物和基于碳的材料，同时介绍了表面工程和复合材料等优化方法，强调了结构与性能之间的关联，以实现高效、低成本的催化剂。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。