化石能源的燃烧排放了大量的CO2，引起了全球温室效应、气候变暖、海平面上升等一系列问题。电催化CO2还原（CO2RR）可以在常温常压条件下将太阳能、风能等间歇性能源转化为燃料和高附加值的化学品，是实现碳循环和电能到化学能的存储和转化的有效途径。该技术的关键在于设计制备具有高法拉第效率、低过电势和高产物选择性的CO2RR的电催化剂。有机-无机杂化催化剂兼具均相催化剂和多相催化剂的优势，可以实现活性位点的精准控制，是一种非常具有潜力的CO2RR电催化剂。
有鉴于此，天津大学的胡文平教授、张小涛、Zhicheng Zhang和济南大学王海青等人，综述了有机-无机杂化纳米材料在CO2RR中的研究进展，并从原子和分子尺度上详细讨论了有机-无机杂化纳米材料电催化CO2RR的反应机理和构效关系。要点1. 首先介绍了CO2RR的最新进展、机遇和挑战，然后总结和讨论了有机-无机杂化催化剂的设计与合成以提升CO2还原性能的研究进展，包括分子催化剂/碳材料复合物、有机配体功能化的金属催化剂、金属有机框架、以及基于共价有机框架、金属硫化物和g-C3N4的有机-无机杂化纳米材料，最后展望了有机-无机杂化催化剂在CO2RR中的前景与挑战。
要点2. 有机-无机杂化纳米材料不仅兼具均相和多相催化剂的优势，还可以通过改善物理化学性质提高产物的选择性以生成有价值的碳基产品，同时加速电催化CO2还原的反应速率。相比于C1产物，C2+产物更有价值，但CO2RR制备C2+产物更具挑战性。设计制备高活性、高C2+选择性、高稳定性的催化剂是促进电催化CO2RR实际应用的关键。要点3. 虽然有机-无机杂化纳米材料作为高选择性、高效、低成本的CO2RR电催化剂已取得了很大的进展，但是其在CO2RR中的构效关系及催化机理的研究以及工业化的应用仍需要更多的关注，这也是未来该领域发展的重要目标。Chenhuai Yang et al. Organic–Inorganic Hybrid Nanomaterials for Electrocatalytic CO2 Reduction. Small, 2020.DOI: 10.1002/smll.202001847https://doi.org/10.1002/smll.202001847
来源：催化计
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