二酸化炭素電解還元反応のための銅触媒の合理的設計：効率的なC–C結合とC2+生成に向けて
Rational Design of Copper Catalysts for Carbon Dioxide Electroreduction Reaction: Toward Efficient C–C Coupling and C 2+ Generation (原題)
Xu Chen, Wenxiu Zhang, Li Zhou, Xiaoyue Zheng, Lulu Wang, Yanru Yuan, Jiwen Wu, Xiang Li, Ye Zhang, Ping Che, Jinlong Zheng
🤖 gxceed AI 要約
日本語
本レビューは、CO2電解還元（CO2RR）により多炭素（C2+）生成物を選択的に得るための銅系触媒の設計戦略を、機構主導の視点から整理する。反応経路、C–C結合機構、熱力学・速度論的要因、触媒の動的再構成を論じた上で、Cu合金・ヘテロ構造・化合物由来Cu触媒の構造と性能を比較する。データ駆動型アプローチや実用上の課題も展望し、高効率・高耐久触媒設計の理論的基盤を提供する。
English
This review synthesizes mechanism-guided advances in Cu-based catalysts for electrochemical CO2 reduction to multicarbon (C2+) products. It covers reaction pathways, C–C coupling mechanisms, thermodynamic/kinetic factors, and dynamic catalyst reconstruction, then compares Cu alloys, heterostructures, and compound-derived Cu systems. Emerging data-driven approaches and practical challenges are also discussed to guide rational design of efficient, durable catalysts.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
CO2を資源化するCCUS・カーボンリサイクルは日本のGX実現に向けた重点技術領域であり、グリーン成長戦略やGX推進法の文脈で産業実装が期待される。本レビューは基礎研究段階だが、日本企業が注力するCO2資源化技術の動向把握に資する。
In the global GX context
CO2 electroreduction to value-added fuels underpins global carbon-recycling and CCUS pathways central to net-zero industrial strategy. While fundamental, it informs the technological feasibility that transition-finance and decarbonization-roadmap discussions increasingly depend on.
👥 読者別の含意
🔬研究者:Cu系触媒のC–C結合制御と動的再構成に関する機構的知見を体系的に把握できる。
🏢実務担当者:CO2資源化・カーボンリサイクル技術の成熟度と将来の産業応用可能性を評価する参考になる。
🏛政策担当者:CCUS・カーボンリサイクルへの研究開発投資判断における技術的基礎情報を提供する。
📄 Abstract（原文）
ABSTRACT With the growing global demand for carbon neutrality and renewable energy technologies, the electrochemical reduction of carbon dioxide (CO 2 RR) into high‐value fuels and chemicals is regarded as one of the key strategies for achieving carbon recycling. Owing to their distinctive catalytic properties, copper‐based materials can effectively promote the selective reduction of CO 2 toward multicarbon (C 2+ ) products. Hence, copper (Cu)‐based materials have attracted extensive research interest in this field. This Review summarizes recent advances in Cu‐based catalysts for CO 2 electroreduction toward C 2+ products from a mechanism‐guided perspective. First, the fundamental reaction pathways, C–C coupling mechanisms, thermodynamic and kinetic factors, and dynamic reconstruction of Cu‐based catalysts are discussed. Second, the unique characteristics of Cu‐based catalysts and representative design strategies for regulating active‐site structure, intermediate adsorption, and C–C coupling are highlighted. Representative catalyst systems, including Cu and Cu alloys, Cu‐based heterostructures, and compound‐derived Cu catalysts, are then discussed with emphasis on their structural features, catalytic performance, and mechanistic insights. Finally, emerging data‐driven approaches, practical considerations, current challenges, and future perspectives are discussed, aiming to provide a theoretical basis and technical guidance for the rational design of highly efficient and durable Cu‐based CO 2 RR catalysts.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.1002/smll.76304first seen 2026-10-20 04:39:46
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