综述：设计用于二氧化碳还原制取 C3+ 产物的催化剂和界面环境可供购买

《ChemComm》：Designing catalysts and interfacial environments for CO2 reduction toward C3+ productsAvailable to Purchase

　　

电化学生成C₃₊产物的CO₂还原反应（CO₂RR）为生产有价值的长链燃料和化学品提供了一条有吸引力的途径。然而，由于需要对涉及CO₂活化、C₁/C₂中间体的类型与积累、多次C–C偶联以及产物脱附等复杂过程进行协同控制，直接的CO₂到C₃₊转化仍然面临巨大挑战。越来越多的报道表明，催化剂和界面环境共同决定CO₂还原路径，但通用的设计原则和策略仍然缺乏。本综述从催化剂设计和界面环境工程的角度总结了C₃₊电合成的最新进展。首先讨论了各种C₃₊产物形成的基本原理，随后概述了基于晶面、合金化、原子位点工程、缺陷、表面配体修饰和形貌控制的催化剂设计原则，重点阐述了这些策略如何调控中间体的吸附强度以及它们的传输和停留。此外，分析了电解液pH值、阳离子、阴离子和多孔修饰层通过控制质子可用性、溶剂化结构、界面电场和疏水性来重塑局部界面环境和CO₂RR路径的影响。然后，对代表性Cu基和非Cu基（Ni、Mo、Co和Fe）催化剂上CO₂到C₃₊转化的最新进展进行了批判性评估，特别关注结构与性能的关系以揭示催化机制。最后，提出了挑战和未来研究方向，以促进可再生能源驱动的CO₂到C₃₊转化。

视觉摘要

本综述提供了设计先进催化剂和有利界面环境以促进电化学CO₂还原生成有价值C₃₊产物的一般原则和策略。

? 2026 作者(s)。由皇家化学会出版

2026

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