Citation: BAI Xiao-Fang, CHEN Wei, WANG Bai-Yin, FENG Guang-Hui, WEI Wei, JIAO Zheng, SUN Yu-Han. Recent Progress on Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(12): 2388-2403. doi: 10.3866/PKU.WHXB201706131
二氧化碳电化学还原的研究进展
English
Recent Progress on Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide
-
Key words:
- Carbon dioxide
- / Renewable energy
- / Electrochemical reduction
- / Electrocatalyst
- / Reaction mechanism
-
-
[1]
(1) Goeppert, A.; Czaun, M.; Jones, J. P.; Surya Prakash, G. K.; Olah, G. A. Chem. Soc. Rev. 2014, 46, 7995. doi: 10.1039/c4cs00122b
-
[2]
(2) Windle, C. D.; Reisner, E. Chimia 2015, 69, 435. doi: 10.2533/chimia.2015.435
-
[3]
(3) Pakhare, D.; Spivey, J. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7813. doi: 10.1039/c3cs60395d
-
[4]
(4) Kondratenko, E. V.; Mul, G.; Baltrusaitis, J.; Larrazábal, G. O.; Pérezramírez, J. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3112. doi: 10.1039/C3EE41272E
-
[5]
(5) Hanc-Scherer, F. A.; Montiel, M. A.; Montiel, V.; Herrero, E.; Sánchez-Sánchez, C. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 23909. doi:10.1039/c5cp02361k
-
[6]
(6) http://djfj.renewable.org.cn (accessed March 31, 2017).
-
[7]
(7) Kortlever, R.; Shen, J.; Schouten, K. J. P.; Calle-Vallejo, F.; Koper, M. T. M. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 4073. doi: 10.1021/acs.jpclett.5b01559
-
[8]
(8) Zhang, X.; Wu, Z. S.; Zhang, X.; Li, L. W.; Li, Y. Y.; Xu, H. M.; Li, X. X.; Yu, X. L.; Zhang, Z. S.; Liang, Y. Y.; Wang, H. L. Nat. Commun. 2017, 8, 14675. doi: 10.1038/ncomms14675
-
[9]
(9) Appel, A. M.; Bercaw, J. E.; Bocarsly, A. B.; Dobbek, H.; Dubois, D. L.; Dupuis, M.; Ferry, J. G.; Fujita, E.; Hille, R.; Kenis, P. J. A. Chem. Rev. 2013, 113, 6621. doi: 10.1021/cr300463y
-
[10]
(10) Lu Q, Rosen J, Jiao F. Chemcatchem, 2015, 46: 2. doi: 10.1002/cctc.201402669
-
[11]
(11) Lu, Q.; Rosen, J.; Zhou, Y.; Hutchings, G. S.; Kimmel, Y. C.; Chen, J. G.; Jiao, F. Nat. Commun. 2014, 5, 3242. doi: 10.1038/ncomms4242
-
[12]
(12) Rosen, J.; Hutchings, G. S.; Lu, Q.; Rivera, S.; Zhou, Y.; Vlachos, D. G.; Jiao, F. ACS Catal. 2015, 5, 4293. doi: 10.1021/acscatal.5b00840
-
[13]
(13) Wang, Q. Q.; Chen, C. Z.; Zhong, J. H.; Zhang, B.; Cheng, Z. M. Aust. J. Chem. 2016, 3, 293. doi: 10.1071/CH16138
-
[14]
(14) Ma, S.; Lan, Y.; Perez, G. M. J.; Moniri, S.; Kenis, P. J. A. Chemsuschem 2014, 7, 866. doi: 10.1002/cssc.201300934
-
[15]
(15) Hsieh, Y. C.; Senanayake, S. D.; Zhang, Y.; Xu, W.; Polyansky, D. E. ACS Catal. 2015, 46, 2584. doi: 10.1021/acscatal.5b01235
-
[16]
(16) Kim, D.; Resasco, J.; Yu, Y.; Asiri, A. M.; Yang, P. Nat. Commun. 2014, 5, 4948. doi: 10.1038/ncomms5948
-
[17]
(17) Kortlever, R.; Peters, I.; Koper, S.; Koper, M. T. M. ACS Catal. 2015, 5, 3916. doi: 10.1021/acscatal.5b00602
-
[18]
(18) Rasul, S.; Anjum, D. H.; Jedidi, A.; Minenkov, Y.; Cavallo, L.; Takanabe, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 127, 2174. doi: 10.1002/ange.201410233
-
[19]
(19) Liu, Y.; Chen, S.; Quan, X.; Yu, H. J. Am. Chem. Soc. 2016, 137, 11631. doi: 10.1021/jacs.5b02975
-
[20]
(20) Varela, A. S.; Ranjbar, Sahraie N. Steinberg, J.; Ju, W.; Oh, H. S.; Strasser, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 127, 10908. doi: 10.1002/anie.201502099
-
[21]
(21) Asadi, M.; Kumar, B.; Behranginia, A.; Rosen, B. A.; Baskin, A.; Repnin, N.; Pisasale, D.; Phillips, P.; Zhu, W.; Haasch, R. Nat. Commun. 2014, 5, 4470. doi: 10.1038/ncomms5470
-
[22]
(22) Nakata, K.; Ozaki, T.; Terashima, C.; Fujishima, A.; Einaga, Y. Angew. Chem. 2014, 126, 890. doi: 10.1002/ange.201308657
-
[23]
(23) Hoang, T. H.; Ma, S.; Gold, J. I.; Kenis, P. J. A.; Gewirth, A. A. ACS Catal. 2017, 7, 3313. doi: 10.1021/acscatal.6b03613
-
[24]
(24) Rosen, J.; Hutchings, G. S.; Lu, Q.; Forest, R. V.; Moore, A.; Jiao, F. ACS Catal. 2015, 5, 4586. doi: 10.1021/acscatal.5b00922
-
[25]
(25) Kuhl, K. P.; Hatsukade, T.; Cave, E. R.; Abram, D. N.; Kibsgaard, J.; Jaramillo, T. F. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 14107. doi: 10.1021/ja505791r
-
[26]
(26) Lum, Y.; Kwon, Y.; Lobaccaro, P.; Chen, L.; Clark, E. L.; Bell, A. T.; Ager, J. W. ACS Catal. 2015, 202. doi: 10.1021/acscatal.5b02399
-
[27]
(27) Zhang, S.; Kang, P.; Bakir, M.; Lapides, A. M.; Dares, C. J.; Meyer, T. J. Proc. Natl. Acad. Sci. 2015, 112, 15809. doi: 10.1073/pnas.1522496112
-
[28]
(28) Li, F.; Zhao, S. F.; Chen, L.; Khan, A.; Macfarlane, D. R.; Zhang, J. Energy Environ. Sci. 2015, 9, 216. doi: 10.1039/C5EE02879E
-
[29]
(29) Li, C. W.; Kanan, M. W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7231. doi: 10.1021/ja3010978
-
[30]
(30) Shen, J.; Kortlever, R.; Kas, R.; Birdja, Y. Y.; Diaz-Morales, O.; Kwon, Y.; Ledezma-Yanez, I.; Schouten, K. J. P.; Mul, G.; Koper, M. T. M. Nat. Commun. 2015, 6: 8177. doi: 10.1038/ncomms9177.
-
[31]
(31) Zhu, W.; Michalsky, R.; Metin, Ö.; Lv, H.; Guo, S.; Wright, C. J.; Sun, X.; Peterson, A. A.; Sun, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16833. doi: 10.1021/ja409445p
-
[32]
(32) Costentin, C.; Robert, M.; Saveant, J. M. Chem. Soc. Rev. 2012, 42, 2423. doi: 10.1039/c2cs35360a
-
[33]
(33) Qu, Y.; Duan, X. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2568. doi: 10.1039/c2cs35355e
-
[34]
(34) Qiao, J.; Liu, Y.; Hong, F.; Zhang J. Chem. Soc. Rev. 2013, 43, 631. doi: 10.1039/c3cs60323g
-
[35]
(35) Back, S.; Yeom, M. S.; Jung, Y. ACS Catal. 2015, 5, 5089. doi: 10.1021/acscatal.5b00462
-
[36]
(36) Baturina, O. A.; Lu, Q.; Padilla, M. A.; Xin, L.; Li, W.; Serov, A.; Artyushkova, K.; Atanassov, P.; Xu, F.; Epshteyn, A.; Brintlinger, T.; Schuette, M.; Collins, G. E. ACS Catal. 2014, 4, 3682. doi: 10.1021/cs500537y
-
[37]
(37) Zhu, W.; Zhang, Y. J.; Zhang, H.; Lv, H.; Li, Q.; Michalsky, R.; Peterson, A. A. Sun, S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16132-16135. doi: 10.1021/ja5095099
-
[38]
(38) Li, Q.; Sun, S. Nano Energy. 2016, 29, 178-197. doi: 10.1016/j.nanoen.2016.02.030
-
[39]
(39) Zhu, W.; Michalsky, R.; Lv, H.; Guo, S.; Wright, C. J.; Sun, X.; Peterson, A. A.; Sun, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16833. doi: 10.1021/ja409445p
-
[40]
(40) Gao, D.; Zhou, H.; Wang, J.; Miao, S.; Yang, F.; Wang, G.; Wang, J.; Bao, X. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 4288. doi: 10.1021/jacs.5b00046
-
[41]
(41) Peterson, A. A.; Nørskov, J. K. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 251. doi: 10.1021/jz201461p
-
[42]
(42) Hansen, H. A.; Varley, J. B.; Peterson, A. A.; Nørskov, J. K. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 388. doi: 10.1021/jz3021155
-
[43]
(43) Luc, W.; Collins, C.; Wang, S.; Xin, H.; He, K.; Kang, Y.; Jiao, F. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1885. doi: 10.1021/jacs.6b10435
-
[44]
(44) Zhong, H.; Qiu, Y.; Zhang, T.; Li, X.; Zhang, H.; Chen, X. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 13746. doi: 10.1039/C6TA06202D
-
[45]
(45) Lv, W.; Zhou, J.; Bei, J.; Zhang, R.; Wang, L.; Xu, Q.; Wang, W. Appl. Surf. Sci. 2017, 393, 191. doi: 10.1016/j.apsusc.2016.10.017
-
[46]
(46) Chen, Y.; Li, C. W.; Kanan, M. W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19969. doi: 10.1021/ja309317u
-
[47]
(47) Li, C. W.; Ciston, J.; Kanan, M. W. Nature 2014, 508, 504. doi: 10.1038/nature13249
-
[48]
(48) Chen, Y.; Kanan, M. W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1986. doi: 10.1021/ja2108799
-
[49]
(49) Sun, Y.; Gao, S.; Lei, F.; Xiao, C.; Xie, Y. Acc. Chem. Res. 2015, 48, 3. doi: 10.1021/ar500164g
-
[50]
(50) Gao, S.; Lin, Y.; Jiao, X.; Sun, Y.; Luo, Q.; Zhang, W.; Li, D.; Yang, J.; Xie, Y. Nature 2016, 529, 68. doi: 10.1038/nature16455
-
[51]
(51) Zhang, S.; Kang, P.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1734. doi: 10.1021/ja4113885
-
[52]
(52) Gu, J. Wuttig, A.; Krizan, J. W.; Hu. Y.; Detweiler, Z. M.; Cava, R. J.; Bocarsly, A. B. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 12415. doi: 10.1021/jp402007z
-
[53]
(53) Watkins, J. D.; Bocarsly, A. B. ChemSusChem. 2014, 7, 284. doi: 10.1002/cssc.201300659
-
[54]
(54) Gao, S.; Sun, Z.; Liu, W.; Jiao, X.; Zu, X.; Hu, Q.; Sun, Y.; Yao, T.; Zhang, W.; Wei, S.; Xie, Y. Nat. Commun. 2017, 8, 14503. doi: 10.1038/ncomms14503
-
[55]
(55) Mistry, H.; Varela, A. S.; Bonifacio, C. S.; Zegkinoglou, I.; Sinev, I.; Choi, Y. W.; Kisslinger, K.; Stach, E. A.; Yang, J. C.; Strasser, P.; Cuenya, B. R. Nat. Commun. 2016, 7, 12123. doi: 10.1038/ncomms12123
-
[56]
(56) Chen, L.; Guo, Z.; Wei, X. G.; Gallenkamp, C.; Bonin, J.; Anxolabéhère-Mallart, E.; Lau, K. C.; Lau, T. C.; Robert, M. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10918. doi: 10.1021/jacs.5b06535
-
[57]
(57) Costentin, C.; Savéant, J. M. Science 2012, 338, 90. doi: 10.1126/science.1224581
-
[58]
(58) Yao, S. A.; Ruther, R. E.; Zhang, L.; Franking, R. A.; Hamers, R. J.; Berry, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2017, 134, 15632. doi: 10.1021/ja304783j
-
[59]
(59) Tornow, C. E.; Thorson, M. R.; Ma, S.; Gewirth, A. A.; Kenis, P. J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19520. doi: 10.1021/ja308217w
-
[60]
(60) Lin, S.; Diercks, C. S.; Zhang, Y. B.; Kornienko, N.; Nichols, E. M.; Zhao, Y.; Paris, A. R.; Kim, D.; Yang, P.; Yaghi, O. M. Science 2015, 349, 1208.
-
[61]
(61) Hod, I.; Farha, O. K.; Hupp J. T. Nat. Mater. 2015, 14, 1192. doi: 10.1038/nmat4494
-
[62]
(62) Kornienko, N.; Zhao, Y.; Kley, C. S.; Zhu, C.; Kim, D.; Lin, S.; Chang, C. J.; Yaghi, O. M.; Yang, P. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 14129. doi: 10.1021/jacs.5b08212
-
[63]
(63) Hod, I.; Sampson, M. D.; Deria, P.; Kubiak, C. P.; Farha, O. K.; Hupp, J. T. Acs Catal. 2015, 5, 6302. doi: 10.1021/acscatal.5b01767
-
[64]
(64) Hinogami, R.; Yotsuhashi, S.; Deguchi, M.; Zenitani, Y.; Hashiba, H.; Yamada, Y. ECS Electrochem. Lett. 2012, 1, 17. doi: 10.1149/2.001204eel
-
[65]
(65) Senthil, K. R.; Senthil, Kumar S.; Anbu, Kulandainathan M. Electrochem. Commun. 2012, 25, 70. doi: 10.1016/j.elecom.2012.09.018
-
[66]
(66) Kang, X.; Zhu, Q.; Sun, X.; Hu, J.; Zhang, J.; Liu, Z.; Han, B. Chem. Sci. 2016, 7, 266. doi: 10.1039/C5SC03291A
-
[67]
(67) Roberts, F. S.; Kuhl, K. P.; Nilsson, A. Angew. Chem.Int. Ed. 2015, 54, 5179. doi: 10.1002/anie.201412214
-
[68]
(68) Kas, R.; Kortlever, R.; Milbrat, A.; Koper, M. T. M.; Mul, G.; Baltrusaitis, J. Phys. Chem.Chem. Phys. 2014, 16, 12194. doi: 10.1039/c4cp01520g
-
[69]
(69) Kuhl, K. P.; Cave, E. R.; Abram, D. N.; Jaramillo, T. F. Energ.Environ. Sci. 2012, 5, 7050. doi: 10.1039/C2EE21234J
-
[70]
(70) Zhang, Z.; Qi, Z. M.; Zhang, R. J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 1163. [张 喆, 祁志美, 张蓉君. 物理化学学报, 2012, 28, 1163.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201202241
-
[71]
(71) Zuo, K.; Liang, S.; Liang, P.; Zhou, X.; Sun, D.; Zhang, X.; Huang, X. Bioresour. Technol. 2015, 185, 426. doi: 10.1016/j.biortech.2015.02.108
-
[72]
(72) Katuri, K. P.; Werner, C. M.; Jimenez-Sandoval, R. J.; Chen, W.; Jeon, S.; Logan, B. E.; Lai, Z.; Amy, G. L.; Saikaly, P. E. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 12833. doi: 10.1021/es504392n
-
[73]
(73) Kas, R.; Hummadi, K. K.; Kortlever, R.; de, Wit P.; Milbrat, A.; Luiten-Olieman, M. W. J.; Benes, N. E.; Koper, M. T. M.; Mul, G. Nat. Commun. 2016, 7, 10748. doi: 10.1038/ncomms10748
-
[74]
(74) Chen, S.; Duan, J.; Ran, J.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3693. doi: 10.1039/C3EE42383B
-
[75]
(75) Gao, S.; Jiao, X.; Sun, Z.; Zhang, W.; Sun, Y.; Wang, C.; Hu, Q.; Zu, X.; Yang, F.; Yang, S. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 128, 708. doi: 10.1002/anie.201509800
-
[76]
(76) Liang, L.; Lei, F.; Gao, S.; Sun, Y.; Jiao, X.; Wu, J.; Qamar, S.; Xie, Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 13971. doi: 10.1002/anie.201506966
-
[77]
(77) Deng, J.; Ren, P.; Deng, D.; Bao, X. Angew.Chem. Int. Ed. 2015, 54, 2100. doi: 10.1002/anie.201409524
-
[78]
(78) Lei, F.; Liu, W.; Sun, Y.; Xu, J.; Liu, K.; Liang, L.; Yao, T.; Pan, B.; Wei, S.; Xie, Y. Nat. Commun. 2016, 7, 12697. doi: 10.1038/ncomms12697
-
[79]
(79) Wu, J.; Yadav, R. M.; Liu, M.; Sharma, P. P.; Tiwary, C. S.; Ma, L.; Zou, X.; Zhou, X-D; Yakobson, B. I.; Lou, J.; Ajayan, P. M. ACS Nano 2015, 9, 5364. doi: 10.1021/acsnano.5b01079
-
[80]
(80) Wu, J.; Liu, M.; Sharma, P. P.; Yadav, R. M.; Ma, L.; Yang, Y.; Zou, X.; Zhou, X-D; Vajtai, R.; Yakobson, B. I.; Lou, J.; Ajayan, P. M. Nano Lett. 2016, 16, 466. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b04123
-
[81]
(81) Kumar, B.; Asadi, M.; Pisasale, D.; Sinha-Ray, S.; Rosen, B. A.; Haasch, R.; Abiade, J.; Yarin, A. L.; Salehi-Khojin, A. Nat. Commun. 2013, 4, 2819. doi: 10.1038/ncomms3819
-
[82]
(82) Zhang, S.; Kang, P.; Ubnoske, S.; Brennaman, M. K.; Song, N.; House, R. L.; Glass, J. T.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7845. doi: 10.1021/ja5031529
-
[83]
(83) Sreekanth, N.; Nazrulla, M. A.; Vineesh, T. V.; Sailaja, K.; Phani, K. L. Chem. Commun. 2015, 51, 16061. doi: 10.1039/c5cc06051f
-
[84]
(84) Wu, J.; Ma. S.; Sun, J.; Gold, J. I.; Tiwary, C.; Kim, B.; Zhu, L.; Chopra, N.; Odeh, I. N.; Vajtai, R.; Yu, A. Z.; Luo, R.; Lou, J.; Ding, G.; Kenis, P. J. A.; Ajayan, P. M. Nat. Commun. 2016, 7, 13869. doi: 10.1038/ncomms13869
-
[85]
(85) Prakash, G. K. S.; Viva, F. A.; Olah, G. A. J. Power Sources 2013, 223, 68. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.09.036
-
[86]
(86) Seok, Ki K.; Yin-Jia, Z.; Helen, B.; Ronald, M.; Andrew, P. ACS Catal. 2016, 6, 2003. doi: 10.1021/acscatal.5b02424.s001
-
[87]
(87) Hatsukade, T.; Kuhl, K. P.; Cave, E. R.; Abram, D. N.; Jaramillo, T. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 13814. doi: 10.1039/C4CP00692E
-
[88]
(88) Alves, D. C. B.; Silva, R.; Voiry, D.; Asefa, T.; Chhowalla, M. Mater. Renew. Sustain. Energy 2015, 4, 2. doi: 10.1007/s40243-015-0042-0
-
[89]
(89) Baruch, M. F.; Pander, J. E.; White, J. L.; Bocarsly, A. B. ACS Catal. 2015, 5, 3148. doi: 10.1021/acscatal.5b00402
-
[90]
(90) Fang, Y.; Flake, J. C. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 3399. doi: 10.1021/jacs.6b11023
-
[91]
(91) Morais, J. P.; Rosa, M. F.; De, S. F. M. S.; Nascimento, L. D.; do Nascimento, D. M.; Cassales, A. R. Carbohydr. Polym. 2013, 91, 229. doi: 10.1016/j.carbpol.2012.08.010
-
[92]
(92) Shi, L.; Liu, Q.; Guo, X.; Wu, W.; Liu, Z. Fuel Process. Technol. 2013, 108, 125. doi: 10.1016/j.fuproc.2012.06.023
-
[93]
(93) Puthiyapura, V. K.; Dan, J. L. B.; Russell, A. E.; Lin, W. F.; Hardacre, C. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2016, 8, 12859.doi: 10.1021/acsami.6b02863
-
[94]
(94) Calle-Vallejo, F.; Koper, M. T. M. Electrochim. Acta 2012, 84, 3. doi: 10.1016/j.electacta.2012.04.062
-
[95]
(95) Wu, Z.; Lv, Y.; Xia, Y.; Webley, P. A.; Zhao, D. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2236. doi: 10.1021/ja209753w
-
[96]
(96) Kong, B.; Selomulya, C.; Zheng, G.; Zhao, D. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 7997. doi: 10.1039/c5cs00397k
-
[97]
(97) Tang, J.; Liu, J.; Torad, N. L.; Kimura, T.; Yamauchi, Y. Nano Today 2014, 9, 305. doi: 10.1016/j.nantod.2014.05.003
-
[98]
(98) Malgras, V.; Ataee-Esfahani, H.; Wang, H.; Jiang, B.; Li, C.; Wu, K. C. W.; Kim, J. H.; Yamauchi, Y. Adv Mater. 2016, 28, 993. doi: 10.1002/adma.201502593
-
[99]
(99) Hall, A. S.; Yoon, Y.; Wuttig, A.; Surendranath, Y. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 14834. doi: 10.1021/jacs.5b08259
-
[100]
(100) Jones, J. P.; Prakash, G. K. S.; Olah, G. A. Isr. J. Chem. 2014, 54, 1451. doi: 10.1002/ijch.201400081
-
[101]
(101) Liu, Y.; Chen, S.; Quan, X.; Yu, H. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 11631. doi: 10.1021/jacs.5b0297
-
[1]
-
扫一扫看文章
计量
- PDF下载量: 24
- 文章访问数: 1648
- HTML全文浏览量: 407

下载: