减少工业生产中的二氧化碳(CO2)排放、改善碳捕获和利用已成为工程学科的重点。近年来，将CO2转化为高附加值化学品引起了科研工作者的关注，这促进了热催化和电催化技术对CO2利用的研究。随着绿色发电技术的进步，电催化CO2还原反应(CO2RR)受到了广泛关注。因此，人们已经开发出许多技术来解决电催化CO2RR过程中所面临的挑战，如提高选择性和传质效率、优化反应器设计和提高电催化性能等。但电极和电解质材料性能、电解槽的电催化能效等仍是电催化CO2RR所面临的一大挑战。
电极材料的类型决定了CO2RR的产物。在金属阴极材料中，铜(Cu)已被证明是合成多碳产物(C2+)的独特催化剂。然而，大多数铜阴极材料在催化过程中主要生成C1化合物，只产生有限量的C2+物质。为提高CO2RR产物的商业价值，要对铜材料进行掺杂剂改性、双金属铜催化、氧化铜和铜纳米颗粒等改性研究。金属有机框架(MOF)是铜材料合金的重要支撑体，研究发现通过构建“Cu/MOF/疏水碳纸”的三层结构，能在流动池中实现C2+产物的高选择性。离子液体(ILs)是一种绿色溶剂，已被开发用于提高铜和其它金属电极的电催化能力。离子液体作为一种优异的导电材料，可以作为CO2RR的电解质，以增强对CO2和*CO中间体的吸附。研究发现，咪唑基离子液体和吡啶基ILs生产C2+的效率更高。基于此，来自广西大学的童张法和徐晶团队将吡啶基离子液体(PyILs)用作铜纳米颗粒(Cu NPs)的掺杂剂，制备了铜基电极材料(Cu@PyILs)。将其用作流动池中CO2RR的气体扩散电极(GDE)，进行了电催化CO2RR的性能研究。
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