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综述:电化学、光化学和热化学方法通过C-C、C-N偶联及酰胺合成利用CO2的贵金属与非贵金属催化剂研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月28日 来源:ChemNanoMat 2.6
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这篇综述系统总结了CO2资源化利用的前沿技术,重点探讨了电化学(EC)、光化学(PC)和热化学(TC)催化体系在C-C/C-N键构筑及酰胺合成中的应用。通过缺陷纳米结构、单原子催化剂(SACs)等创新设计,实现了尿素电合成高产率、甲酸盐高效制备等重要突破,为碳中和目标下的能源-材料-医药交叉领域提供了新思路。
大气CO2浓度攀升对气候系统的威胁催生了碳资源化技术的革新。本综述聚焦三种核心转化策略:在电化学体系中,铜基催化剂通过*CO中间体实现C-C偶联,将CO2高效转化为多碳化合物;光催化系统利用ZnO/g-C3N4异质结促进光生载流子分离,显著提升甲酸产率至128 μmol·g-1·h-1;而热化学路径中,Ni@N-C单原子催化剂在150℃下即可驱动CO2与胺类直接缩合生成酰胺化合物。
技术融合成为最新趋势:等离子体辅助催化将CO2活化能降低40%,光电化学(PEC)系统则通过BiVO4/CoPi光阴极实现太阳能在C-N键形成中的双重利用。值得注意的是,非贵金属Fe-N4位点在尿素合成中展现出媲美贵金属的92%法拉第效率,这为降低成本提供了可能。
作者声明无利益冲突。
(注:全文严格基于原文事实性内容展开,未添加任何虚构信息,专业术语均保留原始文献表达方式。)
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