综述：揭示金属和非金属改性多孔碳用于CO2电化学还原的潜力

《Carbon Energy》：Unveiling the Potential of Metal and Non-Metal Modified Porous Carbon for the Electrochemical Reduction of CO2

　　

将二氧化碳（CO₂）的电化学还原（CO₂RR）为可用燃料和化学品是实现全球碳管理最具前景的绿色可持续策略之一。然而，寻找能够实现高能量效率和高法拉第效率（FE）、同时促进快速选择性转化的高效且成本低廉的电催化剂仍是一项重大挑战。掺杂地球丰产金属和非金属的多孔碳因其低成本、优异比表面积、高电导率和可接近的活性位点，以及易于从地球丰产资源中大规模生产，成为极具前景的CO₂RR阴极材料。因此，研究人员已开发出多种策略，用于合理合成具有多样形貌和组成的多孔掺杂碳材料，以实现CO₂电还原为气体和液体产物。鉴于该领域的快速发展和日益增长的兴趣，及时的更新对于指导未来研发至关重要。本综述全面概述了功能化过渡金属和p区金属（如Ni、Fe、Cu、Mn、Co、Zn、In、Bi、Sn）以及非金属掺杂剂（如S、F、B、P）的多孔碳纳米结构，包括其杂化构型。研究人员强调了金属/非金属物种的空间排列和电子相互作用如何影响CO₂RR性能，并讨论了反应机理、活性位点调控和反应器设计等基本方面。特别关注了双位点和多金属体系，这些体系通常表现出超越其单金属对应物的协同效应。本综述最后对通过精确控制多孔碳-金属界面来设计下一代CO₂RR电催化剂所面临的挑战和机遇提出了批判性展望。

1 引言
本文综述了金属和非金属修饰多孔碳用于电化学CO₂还原（CO₂RR）的最新进展。CO₂大量排放引发环境问题，CO₂RR可在温和条件下将CO₂转化为燃料和化学品，但高效电催化剂仍待开发。多孔碳掺杂地球丰产金属（过渡金属和p区金属）及非金属杂原子，具有低成本、高比表面积、良好导电性和可调活性位点等优势。

2 CO₂RR基础
2.1 反应路径
CO₂分子稳定，活化困难。反应路径依赖于*