化学进展

作者：李岚泽, 温杰欣, 张圣波, 马晨曦, 殷骏, 雷琼

单位：<sup class=\mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\>1.</sup> 澳门科技大学 创新工程学院 澳门材料科学与工程研究院 澳门 999078,<sup class=\mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\>2.</sup> 香港理工大学 应用物理系 香港 999077

关键词：凝聚态化学,电催化二氧化碳还原,三相界面

基金：澳门特别行政区科学技术发展基金(0056/2024/RIB1)

催化材料由于其在凝聚态中所具有的多层次结构特征（如缺陷类型、表面与界面构型和润湿性等），为催化反应提供了多维度的调控空间。其中，精准调控物相结构，是优化催化性能的关键策略，可有效拓展反应界面并提升效率。电催化二氧化碳还原反应（eCO2RR）作为典型的固-液-气三相界面反应，其反应动力学与性能本质上取决于催化剂表面三相界面的空间分布与动态特性。因此，调控三相界面以最大化反应界面是提升eCO2RR性能的有效途径。本文系统回顾了从固-液界面到固-液-气三相界面的发展历程，深入探讨了在eCO2RR体系气体扩散电极上构建稳定三相界面面临的主要挑战，并综述了通过增强疏水性调控三相界面的最新进展。特别指出，实现疏水性与亲水性间的精细平衡（即最佳润湿性）是构建高效三相界面的关键：一方面需保持足够疏水性以抑制电解液过度浸润，另一方面又要维持适度亲水性以保障电解液中反应物/离子供给。二者的动态平衡可显著优化三相界面结构，改善反应物传质并提高催化剂活性位点的有效利用率。本研究不仅为eCO2RR体系提供了新理论指导，也为其他涉及气体的电化学过程（如电催化水分解、氮气还原）中高效三相界面的设计提供了重要参考，有望推动可持续能源技术发展，助力碳中和目标实现。

来源：2026年第1期

《化学进展》期刊编辑部

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