铜和氧化铜纳米材料对二氧化碳的电催化和光电化学还原活性的阐明

•铜催化剂可以诱导CO2还原为不同的有机分子，包括含碳氧化合物和碳氢化合物。

•铜中心的形态以及它们的尺寸和形状影响本征活性和选择性。

•通过应用铜基双金属和杂化催化剂可以获得更高的活性和选择性。

•铜氧化物，特别是Cu2O，能够利用可见光来驱动光电化学CO2还原。

•表面结构、界面改性对维持稳定和活性的Cu2O基光电阴极提出了挑战。

原则上，基于铜和氧化铜的材料是用于还原二氧化碳的电催化剂和光电阴极的有前途的成分（载体、反应位点和可见光吸收半导体）。电化学和光电化学方法通常适用于将低温CO2转化为基于碳的简单有机燃料或实用化学品。

阐明了用于CO2催化电还原和光电化学还原的各种铜和氧化铜基系统的不同利用概念，包括纳米结构、掺杂、混合、预处理、修饰或功能化，并讨论了提高系统整体活性和稳定性的重要策略。