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電化學還原CO₂RR被廣泛研究用于合成高附加值的C₁和C₂₊烴類以及氧化衍生物。通常人們使用純的CO₂作為反應物，但是這并不符合真實工業排放的CO₂。這些無毒氣體除了導致全球變暖問題，而且人們對于工業提純具有非常大的需求。其中存在的雜質氣體能夠對CO₂RR電催化反應的機理以及催化活性和選擇性產生巨大的影響。NO_x, SO_x, O₂, N₂, 鹵離子等雜質能夠顯著的降低CO₂RR的轉化率和產物選擇性。

有鑒于此，印度尼赫魯先進科學研究中心Sebastian C. Peter等綜述報道含有雜原子的雜質氣體分子與CO₂共同還原，生成穩定的C-N、C-S、C-X化學鍵，并且總結了雜質氣體參與的CO₂RR面臨的局限，提出具有可行性的解決方案。

本文要點

（1）

利用可再生能源電力將SO_x-NO_x-O₂-N₂-NH₃與CO₂共同生成C-X鍵進行結合，可以減少價格昂貴的二氧化碳凈化和再生處理，發展更加簡便和安全的電化學途徑制備重要化學品。

（2）

討論總結目前研究的局限，包括（i）所需產品的FE較低，（ii）探索了多種金屬，但沒有進行單一材料的廣泛探索，（iii）將二氧化碳和其他物質同時帶到活性位點附近仍然具有挑戰性，（iv）一些催化劑材料僅在理論上進行了研究，尚未在實驗上實施，（v）含硫雜質（離子或氣體）的共還原還沒有深入的研究，（vi）如何從C-C偶聯產物和N產物中提純C-N鍵合產物。

參考文獻

Soumi Mondal, Sebastian C. Peter, A Perspective on Electrochemical Point Source Utilization of CO₂ and Other Flue Gas Components to Value Added Chemicals, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202407124

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202407124