咪唑鎓盐基材料电催化二氧化碳还原研究进展

doi:10.3866/PKU.WHXB202306040

物理化学学报 >> 2024, Vol. 40 >> Issue (4): 2306040.doi: 10.3866/PKU.WHXB202306040

所属专题：二氧化碳资源化

咪唑鎓盐基材料电催化二氧化碳还原研究进展

张强¹^,³, 黄远标¹^,²^,⁴^,*(), 曹荣¹^,²^,³^,⁴^,*()

¹ 中国科学院福建物质结构研究所, 结构化学国家重点实验室, 福州 350002
² 中国福建光电信息科学与技术创新实验室, 福州 350108
³ 中国科学技术大学化学与材料科学学院化学系, 合肥 230000
⁴ 中国科学院大学, 北京 100049

收稿日期:2023-06-26 修回日期:2023-07-28 录用日期:2023-07-28 发布日期:2023-08-07
通讯作者: Email: ybhuang@fjirsm.ac.cn; Tel.: +86-591-63001407 (黄远标)rcao@fjirsm.ac.cn. Tel.: +86-591-63173998 (曹荣)
基金资助:
国家重点研发计划(2018YFA0704502); 国家自然科学基金(U22A20436); 国家自然科学基金(2071245); 国家自然科学基金(22033008); 国家自然科学基金(22220102005); 福建省光电信息科技创新实验室(2021ZZ103)

Imidazolium-Based Materials for CO₂ Electroreduction

Qiang Zhang¹^,³, Yuanbiao Huang¹^,²^,⁴^,*(), Rong Cao¹^,²^,³^,⁴^,*()

¹ State Key Laboratory of Structural Chemistry, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350002, China
² Fujian Science & Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China, Fuzhou 350108, China
³ Department of Chemistry, School of Chemistry and Materials Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230000, China
⁴ University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2023-06-26 Revised:2023-07-28 Accepted:2023-07-28 Published:2023-08-07
Contact: Email: ybhuang@fjirsm.ac.cn; Tel.: +86-591-63001407 (Yuanbiao Huang)rcao@fjirsm.ac.cn. Tel.: +86-591-63173998 (Rong Cao)
Supported by:
the National Key Research and Development Program of China(2018YFA0704502); the National Natural Science Foundation of China(U22A20436); the National Natural Science Foundation of China(2071245); the National Natural Science Foundation of China(22033008); the National Natural Science Foundation of China(22220102005); the Fujian Science & Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China(2021ZZ103)

摘要/Abstract

摘要：

随着化石能源的使用日益增加，大气中CO₂的浓度不断上升，给环境带来了挑战。通过催化将CO₂转化为高附加值化学品为解决这些问题提供了一个机会，并为燃料合成开辟了一条新的途径，最终有助于减少CO₂排放并实现碳中和。在众多的方法中，利用可再生清洁能源进行CO₂电还原反应(CO₂RR)以其反应条件温和、反应进度可控、环境友好以及可以产生大量的附加值产品而受到重视。在此背景下，咪唑鎓基材料及其衍生物已成为CO₂RR的有潜力的候选材料。这些材料对CO₂有很强的亲和力，并且在CO₂RR系统中作为电解质和电催化剂都有应用。所以它们的主要优点之一是能够在催化体系中富集CO₂，有效地抑制析氢副反应(HER)，并提高CO₂RR产物的选择性。了解电催化条件下咪唑鎓基离子液体(Im-ILs)与CO₂分子之间的相互作用机制对于从分子角度深入了解为什么添加Im-ILs可以改善CO₂RR性能至关重要。此外在非均相电催化剂中，Im-ILs作为表面修饰基团和捕集剂，可以显著改变催化剂的表面环境和疏水性，从而促进CO₂RR。值得注意的是，Lehn型和金属卟啉分子催化剂中的咪唑鎓基团已被发现对这些催化剂在CO₂RR中的性能有影响。N-杂环卡宾(NHC)基电催化剂作为咪唑鎓与CO₂相互作用的活性形式之一，表现出优异的CO₂RR性能。将NHC基电催化剂引入多孔多相催化剂和分子催化剂中，可以稳定金属纳米颗粒，提高捕获CO₂的能力，从而提高CO₂RR活性。总之，在CO₂RR中使用咪唑鎓基材料对于推进CO₂转化，实现可持续、有效合成高附加值化学品具有巨大的前景。

关键词: CO₂电还原, 离子液体, 咪唑鎓盐, 氮杂环卡宾, 金属纳米颗粒

Abstract:

With the increasing use of fossil energy sources, the concentration of CO₂ in the atmosphere is rising, leading to environmental challenges. However, the conversion of CO₂ into high value-added chemicals through catalysis presents an opportunity to address these issues and create a new pathway for fuel synthesis, ultimately helping to reduce CO₂ emissions and achieve carbon neutrality. Among various methods, the CO₂ electroreduction reaction (CO₂RR) using renewable clean energy has garnered significant attention due to its mild reaction conditions, controlled reactions progress, environmental friendliness, and numerous value-added products it can yield. In this context, imidazolium-based materials and their derivatives have emerged as promising candidates for CO₂RR. These materials have a strong affinity for CO₂ and find applications as both electrolytes and electrocatalysts in CO₂RR systems. So one of their key advantages, especially Im-ILs, is their ability to enrich CO₂ in catalytic systems, effectively preventing the undesired hydrogen evolution reaction (HER) and enhancing the selectivity towards CO₂RR products. Understanding the interaction mechanism between imidazolium-based ionic liquids (Im-ILs) and CO₂ molecules under electrocatalytic conditions is crucial for gaining deeper insights into why the addition of Im-ILs can improve CO₂RR performance from a molecular perspective. Furthermore, Im-ILs can serve as both surface modifier groups and trapping agents in heterogeneous electrocatalysts, which can significantly alter the surface environment and hydrophobicity of the catalysts, leading to improved CO₂RR. Notably, the imidazolium groups present in Lehn-type and metal-porphyrin molecular catalysts have been found to have an impact on the performance of these catalysts in CO₂RR. Lastly, N-heterocyclic carbene (NHC)-based electrocatalysts, as one of the active forms of imidazolium interaction with CO₂, have demonstrated exceptional performance. When introduced into porous heterogeneous catalysts and molecular catalysts, NHC-based electrocatalysts stabilize metal nanoparticles and enhance the ability to capture CO₂, thus promoting CO₂RR activity. In summary, the utilization of imidazolium-based materials in CO₂RR holds great promise for advancing the field of CO₂ conversion and achieving more sustainable and efficient processes for high-value chemical synthesis.

Key words: CO₂ electroreduction, Ionic liquids, Imidazolium, N-heterocyclic carbene, Metal nanoparticles

张强, 黄远标, 曹荣. 咪唑鎓盐基材料电催化二氧化碳还原研究进展[J]. 物理化学学报, 2024, 40(4), 2306040. doi: 10.3866/PKU.WHXB202306040

Qiang Zhang, Yuanbiao Huang, Rong Cao. Imidazolium-Based Materials for CO₂ Electroreduction[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2024, 40(4), 2306040. doi: 10.3866/PKU.WHXB202306040

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB202306040

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2024/V40/I4/2306040

图/表 10

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

图10

参考文献 133

1	石永霞; 侯曼; 李俊俊; 李丽; 张志成. 物理化学学报, 2022, 38 (11), 2206020. doi: 10.3866/PKU.WHXB202206020
	Shi Y. X. ; Hou M. ; Li J. J. ; Li L. ; Zhang Z. C. Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38 (11), 2206020.
2	He C. ; Si D.-H. ; Huang Y.-B. ; Cao R. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (40), e202207478. doi: 10.1002/anie.202207478
3	Gong L.-J. ; Liu L.-Y. ; Zhao S.-S. ; Yang S.-L. ; Si D.-H. ; Wu Q.-J. ; Wu Q. ; Huang Y.-B. ; Cao R. Chem. Eng. J. 2023, 458, 141360. doi: 10.1016/j.cej.2023.141360
4	Xue Y. ; Zhao G. ; Yang R. ; Chu F. ; Chen J. ; Wang L. ; Huang X. Nanoscale 2021, 13 (7), 3911. doi: 10.1039/D0NR09064F
5	Li J. ; Jing X. ; Li Q. ; Li S. ; Gao X. ; Feng X. ; Wang B. Chem. Soc. Rev. 2020, 49 (11), 3565. doi: 10.1039/D0CS00017E
6	Huang Y.-B. ; Liang J. ; Wang X.-S. ; Cao R. Chem. Soc. Rev. 2017, 46 (1), 126. doi: 10.1039/C6CS00250A
7	Chalkley M. J. ; Garrido-Barros P. ; Peters J. C. Science 2020, 369 (6505), 850. doi: 10.1126/science.abc1607
8	Bourrez M. ; Steinmetz R. ; Ott S. ; Gloaguen F. ; Hammarström L. Nat. Chem. 2015, 7 (2), 140. doi: 10.1038/nchem.2157
9	Parada G. A. ; Goldsmith Z. K. ; Kolmar S. ; Pettersson Rimgard B. ; Mercado B. Q. ; Hammarström L. ; Hammes-Schiffer S. ; Mayer J. M. Science 2019, 364 (6439), 471. doi: 10.1126/science.aaw4675
10	Neyrizi S. ; Kiewiet J. ; Hempenius M. A. ; Mul G. ACS Energy Lett. 2022, 7 (10), 3439. doi: 10.1021/acsenergylett.2c01372
11	Wu Q.-J. ; Si D.-H. ; Wu Q. ; Dong Y.-L. ; Cao R. ; Huang Y.-B. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62 (7), e202215687. doi: 10.1002/anie.202215687
12	Wang G. ; Chen J. ; Ding Y. ; Cai P. ; Yi L. ; Li Y. ; Tu C. ; Hou Y. ; Wen Z. ; Dai L. Chem. Soc. Rev. 2021, 50 (8), 4993. doi: 10.1039/D0CS00071J
13	叶成玉; 郁晓菲; 李文翠; 贺雷; 郝广平; 陆安慧. 物理化学学报, 2022, 38, 2004054. doi: 10.3866/PKU.WHXB202004054
	Ye C. Y. ; Yu X. F. ; Li W. C. ; He L. ; Hao G. P. ; Lu A. H. Acta Phys. -Chim. Sin 2022, 38, 2004054.
14	Zhang W. ; Huang C. ; Zhu J. ; Zhou Q. ; Yu R. ; Wang Y. ; An P. ; Zhang J. ; Qiu M. ; Zhou L. ; et al Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (3), e202112116. doi: 10.1002/anie.202112116
15	Li Q.-X. ; Si D.-H. ; Lin W. ; Wang Y.-B. ; Zhu H.-J. ; Huang Y.-B. ; Cao R. Sci. China Chem. 2022, 65 (8), 1584. doi: 10.1007/s11426-022-1263-5
16	Mota F. M. ; Kim D. H. Chem. Soc. Rev. 2019, 48 (1), 205. doi: 10.1039/C8CS00527C
17	Zhang B. ; Zhang J. ; Hua M. ; Wan Q. ; Su Z. ; Tan X. ; Liu L. ; Zhang F. ; Chen G. ; Tan D. ; et al J. Am. Chem. Soc. 2020, 142 (31), 13606. doi: 10.1021/jacs.0c06420
18	Chen X. ; Chen J. ; Alghoraibi N. M. ; Henckel D. A. ; Zhang R. ; Nwabara U. O. ; Madsen K. E. ; Kenis P. J. A. ; Zimmerman S. C. ; Gewirth A. A. Nat. Catal. 2021, 4 (1), 20. doi: 10.1038/s41929-020-00547-0
19	Mosali V. S. S. ; Bond A. M. ; Zhang J. Nanoscale 2022, 14 (42), 15560. doi: 10.1039/D2NR03539A
20	Du X. ; Qin Y. ; Gao B. ; Jang J. H. ; Xiao C. ; Li Y. ; Ding S. ; Song Z. ; Su Y. ; Nam K. T. J. Mater. Chem. A 2022, 10 (13), 7082. doi: 10.1039/D2TA00250G
21	Bagchi D. ; Sarkar S. ; Singh A. K. ; Vinod C. P. ; Peter S. C. ACS Nano 2022, 16 (4), 6185. doi: 10.1021/acsnano.1c11664
22	Chen Z. W. ; Gariepy Z. ; Chen L. ; Yao X. ; Anand A. ; Liu S.-J. ; Tetsassi Feugmo C. G. ; Tamblyn I. ; Singh C. V. ACS Catal. 2022, 12 (24), 14864. doi: 10.1021/acscatal.2c03675
23	Cao L. ; Wu X. ; Liu Y. ; Mao F. ; Shi Y. ; Li J. ; Zhu M. ; Dai S. ; Chen A. ; Liu P. F. ; et al J. Mater. Chem. A 2022, 10 (18), 9954. doi: 10.1039/D1TA09482C
24	Zhang Y. ; Zhou Q. ; Qiu Z.-F. ; Zhang X.-Y. ; Chen J.-Q. ; Zhao Y. ; Gong F. ; Sun W.-Y. Adv. Funct. Mater. 2022, 32 (36), 2203677. doi: 10.1002/adfm.202203677
25	Cho J. H. ; Lee C. ; Hong S. H. ; Jang H. Y. ; Back S. ; Seo M. ; Lee M. ; Min H.-K. ; Choi Y. ; Jang Y. J. ; et al Adv. Mater. 2022, 2208224. doi: 10.1002/adma.202208224
26	Shimoni R. ; Shi Z. ; Binyamin S. ; Yang Y. ; Liberman I. ; Ifraemov R. ; Mukhopadhyay S. ; Zhang L. ; Hod I. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (32), e202206085. doi: 10.1002/anie.202206085
27	Yu A. ; Ma G. ; Zhu L. ; Zhang R. ; Li Y. ; Yang S. ; Hsu H.-Y. ; Peng P. ; Li F.-F. Appl. Catal. B Environ. 2022, 307, 121161. doi: 10.1016/j.apcatb.2022.121161
28	Chi S.-Y. ; Chen Q. ; Zhao S.-S. ; Si D.-H. ; Wu Q.-J. ; Huang Y.-B. ; Cao R. J. Mater. Chem. A 2022, 10 (9), 4653. doi: 10.1039/D1TA10991J
29	Derrick J. S. ; Loipersberger M. ; Nistanaki S. K. ; Rothweiler A. V. ; Head-Gordon M. ; Nichols E. M. ; Chang C. J. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144 (26), 11656. doi: 10.1021/jacs.2c02972
30	Siritanaratkul B. ; Forster M. ; Greenwell F. ; Sharma P. K. ; Yu E. H. ; Cowan A. J. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144 (17), 7551. doi: 10.1021/jacs.1c13024
31	Grammatico D. ; Bagnall A. J. ; Riccardi L. ; Fontecave M. ; Su B.-L. ; Billon L. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (38), e202206399. doi: 10.1002/anie.202206399
32	Yu P. ; Lv X. ; Wang Q. ; Huang H. ; Weng W. ; Peng C. ; Zhang L. ; Zheng G. Small 2023, 19 (4), 2205730. doi: 10.1002/smll.202205730
33	Cui Y. ; He B. ; Liu X. ; Sun J. Ind. Eng. Chem. Res. 2020, 59 (46), 20235. doi: 10.1021/acs.iecr.0c04037
34	Sun Q. ; Zhao Y. ; Ren W. ; Zhao C. Appl. Catal. B Environ. 2022, 304, 120963. doi: 10.1016/j.apcatb.2021.120963
35	Jiang K. ; Siahrostami S. ; Zheng T. ; Hu Y. ; Hwang S. ; Stavitski E. ; Peng Y. ; Dynes J. ; Gangisetty M. ; Su D. ; et al Energy Environ. Sci. 2018, 11 (4), 893. doi: 10.1039/c7ee03245e
36	邹玉煌. 咪唑鎓盐功能化金属-有机材料的制备及其吸附、催化性能的研究[博士学位论文]. 合肥: 中国科学技术大学, 2021.
	Zou, Y. H. The Synthesis of Imidazolium Functionalized Metal-Organic Materials and Their Applications in Adsorption and Catalysis. Ph. D. Dissertation, University of Science and Technology of China, Hefei, 2021.
37	Hailu A. ; Shaw S. K. Energy Fuels 2018, 32 (12), 12695. doi: 10.1021/acs.energyfuels.8b02750
38	Welch L. M. ; Vijayaraghavan M. ; Greenwell F. ; Satherley J. ; Cowan A. J. Faraday Discuss. 2021, 230 (0), 331. doi: 10.1039/D0FD00140F
39	Zhang S. ; Zhang J. ; Zhang Y. ; Deng Y. Chem. Rev. 2017, 117 (10), 6755. doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00509
40	Medina-Ramos J. ; Pupillo R. C. ; Keane T. P. ; DiMeglio J. L. ; Rosenthal J. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137 (15), 5021. doi: 10.1021/ja5121088
41	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 (1), 2819. doi: 10.1038/ncomms3819
42	Cadena C. ; Anthony J. L. ; Shah J. K. ; Morrow T. I. ; Brennecke J. F. ; Maginn E. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126 (16), 5300. doi: 10.1021/ja039615x
43	Zhu Q. ; Ma J. ; Kang X. ; Sun X. ; Liu H. ; Hu J. ; Liu Z. ; Han B. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55 (31), 9012. doi: 10.1002/anie.201601974
44	Niu D. ; Wang H. ; Li H. ; Wu Z. ; Zhang X. Electrochim. Acta 2015, 158, 138. doi: 10.1016/j.electacta.2015.01.096
45	Zou Y.-H. ; Huang Y.-B. ; Si D.-H. ; Yin Q. ; Wu Q.-J. ; Weng Z. ; Cao R. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60 (38), 20915. doi: 10.1002/anie.202107156
46	Olivier-Bourbigou H. ; Magna L. ; Morvan D. Appl. Catal. Gen. 2010, 373 (1), 1. doi: 10.1016/j.apcata.2009.10.008
47	Kemna A. ; García Rey N. ; Braunschweig B. ACS Catal. 2019, 9 (7), 6284. doi: 10.1021/acscatal.9b01033
48	Pankhurst J. R. ; Iyengar P. ; Okatenko V. ; Buonsanti R. Inorg. Chem. 2021, 60 (10), 6939. doi: 10.1021/acs.inorgchem.1c00287
49	Zhao G. ; Jiang T. ; Han B. ; Li Z. ; Zhang J. ; Liu Z. ; He J. ; Wu W. J. Supercrit. Fluid. 2004, 32 (1–3), 287. doi: 10.1016/j.supflu.2003.12.015
50	Rosen B. A. ; Salehi-Khojin A. ; Thorson M. R. ; Zhu W. ; Whipple D. T. ; Kenis P. J. A. ; Masel R. I. Science 2011, 334 (6056), 643. doi: 10.1126/science.1209786
51	Vasilyev D. V. ; Dyson P. J. ACS Catal. 2021, 11 (3), 1392. doi: 10.1021/acscatal.0c04283
52	Zhang X. ; Xia T. ; Jiang K. ; Cui Y. ; Yang Y. ; Qian G. J. Solid State Chem. 2017, 253, 277. doi: 10.1016/j.jssc.2017.06.008
53	Huan T. N. ; Simon P. ; Rousse G. ; Génois I. ; Artero V. ; Fontecave M. Chem. Sci. 2016, 8 (1), 742. doi: 10.1039/C6SC03194C
54	Asadi M. ; Kim K. ; Liu C. ; Addepalli A. V. ; Abbasi P. ; Yasaei P. ; Phillips P. ; Behranginia A. ; Cerrato J. M. ; Haasch R. ; et al Science 2016, 353 (6298), 467. doi: 10.1126/science.aaf4767
55	Zeng M. ; Liu Y. ; Hu Y. ; Zhang X. Chem. Eng. J. 2021, 425, 131663. doi: 10.1016/j.cej.2021.131663
56	Luo H. ; Li B. ; Ma J.-G. ; Cheng P. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (11), e202116736. doi: 10.1002/anie.202116736
57	Liu Y. ; Tian D. ; Biswas A. N. ; Xie Z. ; Hwang S. ; Lee J. H. ; Meng H. ; Chen J. G. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59 (28), 11345. doi: 10.1002/anie.202003625
58	Min Z. ; Chang B. ; Shao C. ; Su X. ; Wang N. ; Li Z. ; Wang H. ; Zhao Y. ; Fan M. ; Wang J. Appl. Catal. B Environ. 2023, 326, 122185. doi: 10.1016/j.apcatb.2022.122185
59	Ma L. ; Liu N. ; Mei B. ; Yang K. ; Liu B. ; Deng K. ; Zhang Y. ; Feng H. ; Liu D. ; Duan J. ; et al ACS Catal. 2022, 12 (14), 8601. doi: 10.1021/acscatal.2c01434
60	Jiang M. ; Zhu M. ; Wang H. ; Song X. ; Liang J. ; Lin D. ; Li C. ; Cui J. ; Li F. ; Zhang X. L. ; et al Nano Lett. 2023, 23 (1), 291. doi: 10.1021/acs.nanolett.2c04335
61	Guo W. ; Tan X. ; Bi J. ; Xu L. ; Yang D. ; Chen C. ; Zhu Q. ; Ma J. ; Tayal A. ; Ma J. ; et al J. Am. Chem. Soc. 2021, 143 (18), 6877. doi: 10.1021/jacs.1c00151
62	Tan X. ; Sun X. ; Han B. Natl. Sci. Rev. 2022, 9 (4), nwab022. doi: 10.1093/nsr/nwab022
63	Yang D. ; Zhu Q. ; Sun X. ; Chen C. ; Guo W. ; Yang G. ; Han B. Angew. Chem. 2020, 132 (6), 2374. doi: 10.1002/ange.201914831
64	Sharifi Golru S. ; Biddinger E. J. Electrochim. Acta 2020, 361, 136787. doi: 10.1016/j.electacta.2020.136787
65	Li P. ; Bi J. ; Liu J. ; Zhu Q. ; Chen C. ; Sun X. ; Zhang J. ; Han B. Nat. Commun. 2022, 13 (1), 1965. doi: 10.1038/s41467-022-29698-3
66	Motobayashi K. ; Maeno Y. ; Ikeda K. J. Phys. Chem. C 2022, 126 (29), 11981. doi: 10.1021/acs.jpcc.2c03012
67	Rosen B. A. ; Haan J. L. ; Mukherjee P. ; Braunschweig B. ; Zhu W. ; Salehi-Khojin A. ; Dlott D. D. ; Masel R. I. J. Phys. Chem. C 2012, 116 (29), 15307. doi: 10.1021/jp210542v
68	de Robillard G. ; Devillers C. H. ; Kunz D. ; Cattey H. ; Digard E. ; Andrieu J. Org. Lett. 2013, 15 (17), 4410. doi: 10.1021/ol401949f
69	A. Duong H. ; N. Tekavec T. ; M. Arif A. ; Louie J. Chem. Commun. 2004 (1), 112. doi: 10.1039/B311350G
70	Michez R. ; Doneux T. ; Buess-Herman C. ; Luhmer M. ChemPhysChem 2017, 18 (16), 2208. doi: 10.1002/cphc.201700421
71	Sun L. ; Ramesha G. K. ; Kamat P. V. ; Brennecke J. F. Langmuir 2014, 30 (21), 6302. doi: 10.1021/la5009076
72	Zhao S.-F. ; Horne M. ; Bond A. M. ; Zhang J. J. Phys. Chem. C 2016, 120 (42), 23989. doi: 10.1021/acs.jpcc.6b08182
73	Wang Y. ; Hatakeyama M. ; Ogata K. ; Wakabayashi M. ; Jin F. ; Nakamura S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17 (36), 23521. doi: 10.1039/C5CP02008E
74	Barrosse-Antle L. E. ; Compton R. G. Chem. Commun. 2009, 25, 3744. doi: 10.1039/B906320J
75	Snuffin L. L. ; Whaley L. W. ; Yu L. J. Electrochem. Soc. 2011, 158 (9), F155. doi: 10.1149/1.3606487
76	Feroci M. ; Chiarotto I. ; Orsini M. ; Sotgiu G. ; Inesi A. Electrochim. Acta 2011, 56 (16), 5823. doi: 10.1016/j.electacta.2011.04.067
77	Matsubara Y. ; Grills D. C. ; Kuwahara Y. ACS Catal. 2015, 5 (11), 6440. doi: 10.1021/acscatal.5b00656
78	Lau G. P. S. ; Schreier M. ; Vasilyev D. ; Scopelliti R. ; Grätzel M. ; Dyson P. J. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138 (25), 7820. doi: 10.1021/jacs.6b03366
79	Parada W. A. ; Vasilyev D. V. ; Mayrhofer K. J. J. ; Katsunaros I. ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14 (12), 14193. doi: 10.1021/acsami.1c24386
80	Mehnert C. P. Chem. -Eur. J. 2005, 11 (1), 50. doi: 10.1002/chem.200400683
81	Zhang G.-R. ; Straub S.-D. ; Shen L.-L. ; Hermans Y. ; Schmatz P. ; Reichert A. M. ; Hofmann J. P. ; Katsounaros I. ; Etzold B. J. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59 (41), 18095. doi: 10.1002/anie.202009498
82	Cheng B. ; Du J. ; Yuan H. ; Tao Y. ; Chen Y. ; Lei J. ; Han Z. ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14 (24), 27823. doi: 10.1021/acsami.2c03748
83	Wang J. ; Cheng T. ; Fenwick A. Q. ; Baroud T. N. ; Rosas-Hernández A. ; Ko J. H. ; Gan Q. ; Goddard Ⅲ W. A. ; Grubbs R. H. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143 (7), 2857. doi: 10.1021/jacs.0c12478
84	Kim C. ; Bui J. C. ; Luo X. ; Cooper J. K. ; Kusoglu A. ; Weber A. Z. ; Bell A. T. Nat. Energy 2021, 6 (11), 1026. doi: 10.1038/s41560-021-00920-8
85	Hansen K. U. ; Jiao F. Nat. Energy 2021, 6 (11), 1005. doi: 10.1038/s41560-021-00930-6
86	Tamura J. ; Ono A. ; Sugano Y. ; Huang C. ; Nishizawa H. ; Mikoshiba S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17 (39), 26072. doi: 10.1039/C5CP03028E
87	Pankhurst J. R. ; Guntern Y. T. ; Mensi M. ; Buonsanti R. Chem. Sci. 2019, 10 (44), 10356. doi: 10.1039/C9SC04439F
88	Koshy D. M. ; Akhade S. A. ; Shugar A. ; Abiose K. ; Shi J. ; Liang S. ; Oakdale J. S. ; Weitzner S. E. ; Varley J. B. ; Duoss E. B. ; et al J. Am. Chem. Soc. 2021, 143 (36), 14712. doi: 10.1021/jacs.1c06212
89	Li N. ; Si D.-H. ; Wu Q. ; Wu Q. ; Huang Y.-B. ; Cao R. CCS Chem. 2022, 5 (5), 1130. doi: 10.31635/ccschem.022.202201943
90	Yi J.-D. ; Si D.-H. ; Xie R. ; Yin Q. ; Zhang M.-D. ; Wu Q. ; Chai G.-L. ; Huang Y.-B. ; Cao R. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60 (31), 17108. doi: 10.1002/anie.202104564
91	Zhang M.-D. ; Si D.-H. ; Yi J.-D. ; Zhao S.-S. ; Huang Y.-B. ; Cao R. Small 2020, 16 (52), 2005254. doi: 10.1002/smll.202005254
92	Wu Q. ; Mao M.-J. ; Wu Q.-J. ; Liang J. ; Huang Y.-B. ; Cao R. Small 2021, 17 (22), 2004933. doi: 10.1002/smll.202004933
93	Ma C. ; Hou P. ; Wang X. ; Wang Z. ; Li W. ; Kang P. Appl. Catal. B Environ. 2019, 250, 347. doi: 10.1016/j.apcatb.2019.03.041
94	Lamaison S. ; Wakerley D. ; Kracke F. ; Moore T. ; Zhou L. ; Lee D. U. ; Wang L. ; Hubert M. A. ; Aviles Acosta J. E. ; Gregoire J. M. ; et al Adv. Mater. 2022, 34 (1), 2103963. doi: 10.1002/adma.202103963
95	Lee J. ; Lim J. ; Roh C.-W. ; Whang H. S. ; Lee H. J. CO₂ Util. 2019, 31, 244. doi: 10.1016/j.jcou.2019.03.022
96	Han M. H. ; Kim D. ; Kim S. ; Yu S.-H. ; Won D. H. ; Min B. K. ; Chae K. H. ; Lee W. H. ; Oh H.-S. Adv. Energy Mater. 2022, 12 (35), 2201843. doi: 10.1002/aenm.202201843
97	Sha Y. ; Zhang J. ; Cheng X. ; Xu M. ; Su Z. ; Wang Y. ; Hu J. ; Han B. ; Zheng L. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (13), e202200039. doi: 10.1002/anie.202200039
98	Ren W. ; Tan X. ; Chen X. ; Zhang G. ; Zhao K. ; Yang W. ; Jia C. ; Zhao Y. ; Smith S. C. ; Zhao C. ACS Catal. 2020, 10 (22), 13171. doi: 10.1021/acscatal.0c03873
99	Delmo E. P. ; Wang Y. ; Wang J. ; Zhu S. ; Li T. ; Qin X. ; Tian Y. ; Zhao Q. ; Jang J. ; Wang Y. ; et al Chin. J. Catal. 2022, 43 (7), 1687. doi: 10.1016/S1872-2067(21)63970-0
100	Ding M. ; Jiang H.-L. ACS Catal. 2018, 8 (4), 3194. doi: 10.1021/acscatal.7b03404
101	Johnson B. A. ; Maji S. ; Agarwala H. ; White T. A. ; Mijangos E. ; Ott S. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55 (5), 1825. doi: 10.1002/anie.201508490
102	Sun Y. ; Bigi J. P. ; Piro N. A. ; Tang M. L. ; Long J. R. ; Chang C. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (24), 9212. doi: 10.1021/ja202743r
103	Sung S. ; Kumar D. ; Gil-Sepulcre M. ; Nippe M. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139 (40), 13993. doi: 10.1021/jacs.7b07709
104	Li X. ; Panetier J. A. Phys. Chem. Chem. Phys 2021, 23 (27), 14940. doi: 10.1039/D1CP01576A
105	Liang Y. ; Nguyen M. T. ; Holliday B. J. ; Jones R. A. Inorg. Chem. Commun. 2017, 84, 113. doi: 10.1016/j.inoche.2017.08.002
106	Hawecker J. ; Lehn J.-M. ; Ziessel R. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1984 (6), 328. doi: 10.1039/C39840000328
107	Sullivan B. P. ; Bolinger C. M. ; Conrad D. ; Vining W. J. ; Meyer T. J. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1985 (20), 1414. doi: 10.1039/C39850001414
108	Sampson M. D. ; Kubiak C. P. Inorg. Chem. 2015, 54 (14), 6674. doi: 10.1021/acs.inorgchem.5b01080
109	Hawecker J. ; Lehn J.-M. ; Ziessel R. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1983, 0 (9), 536. doi: 10.1039/C39830000536
110	Khadhraoui A. ; Gotico P. ; Boitrel B. ; Leibl W. ; Halime Z. ; Aukauloo A. Chem. Commun. 2018, 54 (82), 11630. doi: 10.1039/C8CC06475J
111	Sung S. ; Li X. ; Wolf L. M. ; Meeder J. R. ; Bhuvanesh N. S. ; Grice K. A. ; Panetier J. A. ; Nippe M. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141 (16), 6569. doi: 10.1021/jacs.8b13657
112	Li X. ; Panetier J. A. ACS Catal. 2021, 11 (21), 12989. doi: 10.1021/acscatal.1c02899
113	Azcarate I. ; Costentin C. ; Robert M. ; Savéant J.-M. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138 (51), 16639. doi: 10.1021/jacs.6b07014
114	Azcarate I. ; Costentin C. ; Robert M. ; Savéant J.-M. J. Phys. Chem. C 2016, 120 (51), 28951. doi: 10.1021/acs.jpcc.6b09947
115	Yang Z.-W. ; Chen J.-M. ; Qiu L.-Q. ; Xie W.-J. ; He L.-N. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (44), e202205301. doi: 10.1002/anie.202205301
116	Warshel A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1978, 75 (11), 5250. doi: 10.1073/pnas.75.11.5250
117	Warshel A. Acc. Chem. Res. 1981, 14 (9), 284. doi: 10.1021/ar00069a004
118	Narouz M. R. ; De La Torre P. ; An L. ; Chang C. J. Angew. Chem. 2022, 134 (37), e202207666. doi: 10.1002/ange.202207666
119	Saravanan C. ; Muthu Mareeswaran P. Mater. Today Proc. 2021, 34, 408. doi: 10.1016/j.matpr.2020.02.201
120	Cao Z. ; Kim D. ; Hong D. ; Yu Y. ; Xu J. ; Lin S. ; Wen X. ; Nichols E. M. ; Jeong K. ; Reimer J. A. ; et al J. Am. Chem. Soc. 2016, 138 (26), 8120. doi: 10.1021/jacs.6b02878
121	An Y.-Y. ; Yu J.-G. ; Han Y.-F. Chin. J. Chem. 2019, 37 (1), 76. doi: 10.1002/cjoc.201800450
122	Luca O. R. ; McCrory C. C. L. ; Dalleska N. F. ; Koval C. A. J. Electrochem. Soc. 2015, 162 (7), H473. doi: 10.1149/2.0371507jes
123	Cao Z. ; Derrick J. S. ; Xu J. ; Gao R. ; Gong M. ; Nichols E. M. ; Smith P. T. ; Liu X. ; Wen X. ; Copéret C. ; et al Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57 (18), 4981. doi: 10.1002/anie.201800367
124	Amit E. ; Dery L. ; Dery S. ; Kim S. ; Roy A. ; Hu Q. ; Gutkin V. ; Eisenberg H. ; Stein T. ; Mandler D. ; et al Nat. Commun. 2020, 11 (1), 5714. doi: 10.1038/s41467-020-19500-7
125	Mao M.-J. ; Zhang M.-D. ; Meng D.-L. ; Chen J.-X. ; He C. ; Huang Y.-B. ; Cao R. ChemCatChem 2020, 12 (13), 3530. doi: 10.1002/cctc.202000387
126	Jiang Y. ; Zhang X. ; Fei H. Dalton Trans. 2020, 49 (20), 6548. doi: 10.1039/D0DT01022G
127	Chen S. ; Li W.-H. ; Jiang W. ; Yang J. ; Zhu J. ; Wang L. ; Ou H. ; Zhuang Z. ; Chen M. ; Sun X. ; et al Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (4), e202114450. doi: 10.1002/anie.202114450
128	Zhang L. ; Wei Z. ; Thanneeru S. ; Meng M. ; Kruzyk M. ; Ung G. ; Liu B. ; He J. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58 (44), 15834. doi: 10.1002/anie.201909069
129	Agarwal J. ; Shaw T. W. ; Stanton C. J. ; Majetich G. F. ; Bocarsly A. B. ; Schaefer H. F. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53 (20), 5152. doi: 10.1002/anie.201311099
130	Franco F. ; Cometto C. ; Vallana F. F. ; Sordello F. ; Priola E. ; Minero C. ; Nervi C. ; Gobetto R. Chem. Commun. 2014, 50 (93), 14670. doi: 10.1039/C4CC05563B
131	Rao G. K. ; Pell W. ; Korobkov I. ; Richeson D. Chem. Commun. 2016, 52 (51), 8010. doi: 10.1039/C6CC03827A
132	Franco F. ; Pinto M. F. ; Royo B. ; Lloret-Fillol J. Angew. Chem. 2018, 130 (17), 4693. doi: 10.1002/ange.201800705
133	Stanton C. J. I. ; Vandezande J. E. ; Majetich G. F. ; Schaefer H. F. I. ; Agarwal J. Inorg. Chem. 2016, 55 (19), 9509. doi: 10.1021/acs.inorgchem.6b01657

[1]	AhmedYameen, 封想想, 高远基, 丁洋, 龙操玉, HaiderMustafa, 李恒月, 李专, 黄誓成, SaidaminovMakhsud I., 阳军亮. 离子液体界面修饰的高效稳定FAPbI₃钙钛矿太阳能电池[J]. 物理化学学报, 2024, 40(6): 2303057 - .
[2]	叶成玉, 郁晓菲, 李文翠, 贺雷, 郝广平, 陆安慧. 磷化镍@镍-氮-碳双功能催化剂电还原CO₂-H₂O制合成气[J]. 物理化学学报, 2022, 38(4): 2004054 - .
[3]	王欢, 吴云雁, 赵燕飞, 刘志敏. 离子液体介导CO₂化学转化研究进展[J]. 物理化学学报, 2021, 37(5): 2010022 - .
[4]	陈文琼, 关永吉, 张姣, 裴俊捷, 张晓萍, 邓友全. 外电场作用下离子液体振动光谱变化的分子动力学模拟研究[J]. 物理化学学报, 2021, 37(10): 2001004 - .
[5]	吴智伟, 丁伟璐, 张雅琴, 王艳磊, 何宏艳. 咪唑类离子液体与酪氨酸相互作用及机理的密度泛函理论研究[J]. 物理化学学报, 2021, 37(10): 2002021 - .
[6]	刘璐, 徐玉萍, 陈霞, 洪梅, 佟静. 1-烷基-3-甲基咪唑氯化物焓变的热重分析[J]. 物理化学学报, 2020, 36(11): 2004014 - .
[7]	惠淑荣, 赵丽薇, 刘青山, 宋大勇. [C₃mim][NTf₂]/DEC/[Li][NTf₂]体系的基础性质[J]. 物理化学学报, 2020, 36(11): 1910067 - .
[8]	胡益民, 韩杰, 郭荣. 非离子表面活性剂Brij 30诱导离子液体型表面活性剂C₁₆imC₈Br蠕虫状胶束向凝胶的转变[J]. 物理化学学报, 2020, 36(10): 1909049 - .
[9]	杨康,帅骁睿,杨化超,严建华,岑可法. 基于室温离子液体的活化石墨烯粉末超级电容储能性能[J]. 物理化学学报, 2019, 35(7): 755 -765 .
[10]	潘明光,赵永升,曾小勤,邹建新. 偶氮苯基型离子液体溶液对空气中湿度的变色响应[J]. 物理化学学报, 2019, 35(6): 624 -629 .
[11]	龚燕燕,刘海春,张朵,佟静. 醚基功能化离子液体[MOEMIm]Cl和[EOEMIm]Cl热力学性质[J]. 物理化学学报, 2019, 35(11): 1224 -1231 .
[12]	陈文琼,关永吉,张晓萍,邓友全. 分子动力学模拟研究外电场对咪唑类离子液体振动谱的影响[J]. 物理化学学报, 2018, 34(8): 912 -919 .
[13]	胡之楠,左剑涛,夏美晨,房大维,臧树良. Pitzer方程应用于离子液体[C_nmim][H₂PO₄](n= 3, 4, 5, 6)溶解焓研究[J]. 物理化学学报, 2018, 34(8): 933 -937 .
[14]	宁汇,王文行,毛勤虎,郑诗瑞,杨中学,赵青山,吴明铂. 1-辛基-3-甲基咪唑功能化石墨片负载氧化亚铜催化二氧化碳电还原制乙烯[J]. 物理化学学报, 2018, 34(8): 938 -944 .
[15]	陈必华,ELAGEED Elnazeer H. M.,张永亚,高国华. 离子液体BmmimOAc催化2-芳氨基乙醇与二硫化碳一步缩合合成3-芳基-2-噻唑硫酮[J]. 物理化学学报, 2018, 34(8): 952 -958 .

咪唑鎓盐基材料电催化二氧化碳还原研究进展

Imidazolium-Based Materials for CO₂ Electroreduction

RichHTML

PDF

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 133

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0

咪唑鎓盐基材料电催化二氧化碳还原研究进展

Imidazolium-Based Materials for CO2 Electroreduction

RichHTML

PDF

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 133

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0

Imidazolium-Based Materials for CO₂ Electroreduction