南开大学化学学院何良年

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南开大学何良年教授绿色化学团队在国际知名期刊Angew. Chem. Int. Ed.上发表了题为“Molecular Engineering of Metal Complexes for Electrocatalytic Carbon Dioxide Reduction: From Adjustment of Intrinsic Activity to Molecular Immobilization”的综述文章。该综述围绕金属联吡啶、酞菁及卟啉等经典催化剂，总结了基于电化学还原CO2金属络合物催化剂的分子工程设计，其包括均相体系中基于机理对分子结构的设计以调整催化剂的本征催化活性，以及将高活性的分子单元锚定于电极表面的多种策略；并提出了对络合物分子电催化CO2还原领域尚存的挑战及机遇。

         化石燃料大量使用的今天，过量CO2排放造成了日益严重的生态环境问题。因此，通过电化学还原CO2方法，将季节性、间断性、分散式的不能及时消纳的可再生能源（如风电、太阳能光电等）转化为化学能储存于CO、甲酸、甲醇等小分子中，有望缓解温室效应的同时也能够应对未来能源短缺的问题。
         电化学还原CO2需要高效催化剂来克服反应动力学能垒，以提高反应速率及改善还原产物的选择性。分子型催化剂具有确定的分子结构，有利于在分子层面阐述反应机理，且分子结构具有可设计性；因此，基于机理的认识对分子型催化剂结构进行修饰与优化，以提升催化效率，利于催化剂的合理设计。同时，金属络合物催化剂的非均相化可以使得高活性的分子单元更加稳定，实现催化剂的分离与重复利用，大大提升了电化学CO2还原技术的经济性与实用性。