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減少工業生產中的二氧化碳(CO2)排放、改善碳捕獲和利用已成為工程學科的重點。近年來，將CO2轉化為高附加值化學品引起了科研工作者的關注，這促進了熱催化和電催化技術對CO2利用的研究。隨著綠色發電技術的進步，電催化CO2還原反應(CO2RR)受到了廣泛關注。因此，人們已經開發出許多技術來解決電催化CO2RR過程中所面臨的挑戰，如提高選擇性和傳質效率、優化反應器設計和提高電催化性能等。但電極和電解質材料性能、電解槽的電催化能效等仍是電催化CO2RR所面臨的一大挑戰。
電極材料的類型決定了CO2RR的產物。在金屬陰極材料中，銅(Cu)已被證明是合成多碳產物(C2+)的獨特催化劑。然而，大多數銅陰極材料在催化過程中主要生成C1化合物，只產生有限量的C2+物質。為提高CO2RR產物的商業價值，要對銅材料進行摻雜劑改性、雙金屬銅催化、氧化銅和銅納米顆粒等改性研究。金屬有機框架(MOF)是銅材料合金的重要支撐體，研究發現通過構建“Cu/MOF/疏水碳紙”的三層結構，能在流動池中實現C2+產物的高選擇性。離子液體(ILs)是一種綠色溶劑，已被開發用于提高銅和其它金屬電極的電催化能力。離子液體作為一種優異的導電材料，可以作為CO2RR的電解質，以增強對CO2和*CO中間體的吸附。研究發現，咪唑基離子液體和吡啶基ILs生產C2+的效率更高。基于此，來自廣西大學的童張法和徐晶團隊將吡啶基離子液體(PyILs)用作銅納米顆粒(Cu NPs)的摻雜劑，制備了銅基電極材料(Cu@PyILs)。將其用作流動池中CO2RR的氣體擴散電極(GDE)，進行了電催化CO2RR的性能研究。
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