低维纳米结构分子架构用于先进 CO2 电还原
低维纳米结构分子架构通过调控分子分散、曲率诱导应变、纳米限域与层状限域,可改变 CO2RR 反应路径,实现甲醇、乙醇等多电子还原产物。分子催化剂对 CO2RR 具选择性,双电子产物 CO 与甲酸的 Faradaic 效率接近 100%,但分子聚集、与电极电子耦合差及稳定性有限制约其在高电流密度电解中的应用。
低维纳米结构分子架构通过调控分子分散、曲率诱导应变、纳米限域与层状限域,可改变 CO2RR 反应路径,实现甲醇、乙醇等多电子还原产物。分子催化剂对 CO2RR 具选择性,双电子产物 CO 与甲酸的 Faradaic 效率接近 100%,但分子聚集、与电极电子耦合差及稳定性有限制约其在高电流密度电解中的应用。
这篇综述以“有效异质结”概念重新审视介孔异质结材料(MHJs),强调活性界面可及性与局部电子扰动有效性是核心设计准则。文章梳理了介孔在界面势垒调控、电荷利用与微环境调节中的机制作用,并系统考察了代表性MHJ构型、合成策略与应用。最后指出AI引导预测设计、有效结量化、operando表征与可规模化合成等关键挑战与机遇。
原子层材料(ALMs)涵盖本征二维材料与 ALD/MLD 制备的原子层工程涂层和界面,其原子级薄结构与界面可调控离子吸附、电荷转移、扩散路径和界面稳定性。该综述将原子尺度结构参数与电池、超级电容器的器件性能、衰减及可制造性关联,并讨论 AI/ML 用于筛选和优化 ALD/MLD 涂层化学与沉积条件。