持续的全球变暖主要是由CO2引起的，过度的CO2排放导致了环境和气候的急剧破坏。因此，开发高效的技术将CO2气体有效地转化为有价值的、绿色的、可持续的能源或化学品，最终完全实现碳中和至关重要。利用光催化和电催化技术，将CO2还原转化为液体燃料和有价值的含氧多碳化合物（C2+）以解决环境和能源问题，引起了人们极大的兴趣。为实现这一目标，环境友好能源材料国家重点实验室（环境与能源催化课题组，西南科技大学）杨龙副教授对光/电催化CO2还原反应进行了深度探讨，该项成果已在材料化学领域TOP期刊《Journal of Materials Chemistry A》发表。
在这项工作中，作者从CO2的性质和还原机理出发，综述了光催化和电催化CO2还原过程中多碳产物的识别、转化、反应动力学以及反应过程中多碳产物的生成途径和机理。并通过总结电子和动力学计算的理论模拟，对多碳产物形成的效率和选择性提供了更深入的见解。作者在综述中对光/电催化CO2还原反应中的中间体及其转化为高选择性多碳化合物进行了深入总结。在CO2RR中，CO2活化是第一反应步骤，将线性CO2分子的低能态转化为具有弯曲结构的活化高能态，然后活化的CO2分子接受一个电子，成为阴离子自由基( CO2 - )中间体，随后，多质子耦合的连续多电子转移（PCET ）过程通过中间体形成一系列还原产物。
最后，从催化剂的设计与制备、催化反应机理研究、反应器设计、技术经济分析等方面进行了展望，并提出了今后的研究方向，以期对催化系统集成具有一定的指导意义，也为课题组的CO2还原反应技术方面的研究打下了坚实的基础。
文章题目：Intermediates and their conversion into highly selective multicarbons in photo/electrocatalytic CO2 reduction reactions。
中文：光/电催化CO2还原中间体及其向多碳产物的转化。
发表期刊：Journal of Materials Chemistry A（Published online14 August 2023；https://doi.org/10.1039/d3ta01712e）