近日，中国科学院化学研究所韩布兴院士团队在《国家科学评论》(national science review, nsr)发表综述文章，系统总结了近年来关于“离子液体基电解质用于电催化co2转化制备高附加值化学品”的主要研究进展。文章作者为在读博士生谭醒醒，通讯作者为韩布兴院士和孙晓甫研究员。
co2是主要的温室气体之一，也是丰富、无毒、可再生的c1资源。co2的电化学转化有助于降低大气中co2浓度，同时还可以将其转化为co、烷烃、烯烃、醇类、酯类等高附加值碳基燃料和化学品。电解质是电催化体系的重要组成部分，与电极表面、反应物、反应中间体均发生相互作用，并在电荷传输中起关键作用。离子液体是由阳离子和阴离子组成的、在室温或接近室温下(低于100℃)呈液态的有机盐。作为一种新型的绿色、化学可定制溶剂，离子液体具有独特的结构特征和物理特性(如co2溶解度高、离子电导率大、电化学窗口宽等)，有望作为电解质用于co2电化学转化体系，促进该领域的发展。
在这篇综述文章中，作者围绕co2电化学转化的两条重要途径—co2直接电还原(co2er)、co2作为c1合成子参与的有机电催化转化反应(co2eot)—总结了离子液体基电解质中co2参与c-x键(c-h、c-c、c-o、c-n键)构筑，并制备得到co、甲烷、甲醇、羧酸、有机碳酸酯、恶唑烷酮衍生物等化学品的相关进展。文章重点关注了电催化剂、离子液体组分、反应器结构，以及反应条件对co2电催化反应活性、选择性的影响。此外，文章还阐述了离子液体提升co2电催化转化反应的机制，为后续设计新型、功能化的离子液体基电解质以实现高效电催化转化co2提供了指导。文章后，作者进一步分析了离子液体基电解质体系中电催化co2的瓶颈及相应解决方案，特别是在制备多碳产物及产物选择性方面；并展望了co2电化学固定领域的广阔前景。
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwab022