石墨烯复合材料电催化还原二氧化碳进展

【研究背景】

电催化二氧化碳还原是生产可用燃料和改善全球变暖问题的有效策略之一。然而由于反应的过电势高、电子转移动力学慢以及选择性差等原因，该过程的实现长期以来都极富挑战性。近年来，石墨烯由于其独特的物理、机械和电子性质，受到国内外科学家的广泛关注。研究发现，石墨烯复合材料在二氧化碳的催化转化方面具有很好的应用前景。更重要的是石墨烯表面可通过不同策略进行修饰，包括掺杂、缺陷工程、材料复合和包裹等。因此，石墨烯及其复合物成为电催化二氧化碳还原催化剂的理想选择。 

【内容概述】

韩国高丽大学的Soo Young Kim教授课题组从电化学二氧化碳还原基本原理和石墨烯结构的修饰及性能出发，总结了石墨烯复合材料电催化剂用于二氧化碳还原的最新研究进展，对该领域所面临的问题和未来发展进行了探讨。

文章首先介绍了二氧化碳还原的相关主要内容，主要包括以下五个方面：评价指标(如电流密度、过电势、法拉第效率等)；还原产物及其标准电极电势；电解质(如水、离子、有机物)；反应装置；各种还原产物的反应路径。随后，文章讨论了石墨烯复合材料在二氧化碳电催化还原的研究进展。文章指出现存的主要问题：石墨烯及氧化石墨烯中存在中性碳原子而使其呈现惰性。进一步介绍了目前解决该问题的方法，即掺杂，表面修饰，复合结构三种策略的研究进展。最后作者对石墨烯复合材料还原二氧化碳进行了总结和展望，认为石墨烯复合材料催化剂物理和机械性能的研究将成为该领域新的热点。

相关论文信息

论文原文在线发表于Carbon Energy，点击“阅读原文”查看论文

论文标题：

Graphene‐based catalysts for electrochemical carbon dioxide reduction

论文网址：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cey2.41

DOI:10.1002/cey2.41

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