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通過電催化還原CO₂反應進行人工碳循環并連續制備高濃度C₂化學品受到人們的廣泛關注，但是目前還難以達到這個目標。

雖然人們發展了串聯催化（CO₂電催化還原分解為CO₂還原為CO、CO電催化轉化為C₂₊），這種串聯催化反應為增強反應效率提供前景，但是機理和反應性能仍難以讓人滿意。

有鑒于此，中山大學廖培欽等報道選擇不同的CO₂還原為CO催化劑，不同的CO轉化為乙酸的催化劑構筑多種電催化還原CO₂制備乙酸的串聯電催化體系。

本文要點：

（1）

在構筑的多種串聯電催化體系中，由COF構成的PcNi-DMTP催化劑和MOF構成的MAF-2分別作為CO₂還原為CO電催化劑、CO轉化為乙酸的電催化劑構筑的串聯電催化體系在電中性條件實現了51.2 %的法拉第效率，乙酸的部分電流密度達到410 mA cm^-2，生成乙酸的速率高達2.72 mmol m^-2 s^-1。

（2）

當電極的面積為1 cm^-2，在連續電催化200 h后得到濃度為20 mM的乙酸溶液，純度高達95+ %。深入的研究發現這種串聯催化體系不僅與CO的生成-消耗有關，與兩個催化體系的電子競爭情況有關，而且與稀釋CO電催化的CO轉化為C₂₊的催化反應性能有關。

參考文獻

Hao-Lin Zhu, Jia-Run Huang, Meng-Di Zhang, Can Yu, Pei-Qin Liao*, and Xiao-Ming Chen, Continuously Producing Highly Concentrated and Pure Acetic Acid Aqueous Solution via Direct Electroreduction of CO₂, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c12423

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c12423