炭化水素および燃料への電解触媒的二酸化炭素還元に関するレビュー
Review on Electrocatalytic Carbon Dioxide Reduction to Hydrocarbons and Fuels (原題)
Vishnupriya Bhakthavatsalam, Krishna Mohan Jinka, Sharad V. Lande, Rakshvir Jasra
🤖 gxceed AI 要約
日本語
本レビューは、CO2電解還元（CO2RR）を実験室から産業スケールへ移行させるための反応原理・触媒設計・技術経済的視点を統合的に整理する。銅系触媒によるC–Cカップリングや単原子触媒・欠陥工学などの先進構造、Hセルからガス拡散電極への移行を論じ、持続可能な炭素経済の基盤技術として位置づける。
English
This review integrates reaction principles, catalyst architectures, and techno-economic perspectives to guide CO2 electroreduction (CO2RR) from lab to scalable technology. It highlights copper's role in C–C coupling for C2+ products, advanced catalysts (single-atom, defect-engineered), and the shift from H-cells to gas diffusion electrodes for industrial current densities.
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
日本ではCCUS・カーボンリサイクルがGX推進戦略やグリーン成長戦略の柱であり、本レビューは電解還元技術の産業化ロードマップを日本企業のR&D戦略や脱炭素投資判断に資する。
In the global GX context
Globally, CO2RR is central to CCUS and the sustainable carbon economy, informing transition finance and industrial decarbonization roadmaps under frameworks like ISSB and CSRD. This review offers a technical baseline for assessing the scalability and investment readiness of carbon utilization technologies.
👥 読者別の含意
🔬研究者:CO2RRの触媒設計・反応経路・スケールアップ課題を体系的に把握できる。
🏢実務担当者:カーボンリサイクル技術の産業化見通しと投資判断の基礎情報として活用できる。
🏛政策担当者:CCUS・カーボンリサイクル政策の技術的実現性評価に参考となる。
📄 Abstract（原文）
Abstract The electrocatalytic reduction of carbon dioxide (CO2RR) has emerged as a promising strategy to mitigate rising atmospheric CO2 levels while simultaneously producing value-added fuels and chemical building blocks for plastics and pharmaceuticals. This review provides a comprehensive roadmap integrating fundamental reaction principles, catalyst architectures, and techno-economic perspectives to guide CO2RR from laboratory demonstrations to scalable technologies. We highlight the fundamental thermodynamic and kinetic barriers of CO2 activation, the influence of the electrical double layer, and the persistent challenge of the competing hydrogen evolution reaction. The review systematically classifies electrocatalysts by product selectivity, emphasizing the unique role of copper in enabling C–C coupling for C2+ hydrocarbons, alongside the synergistic effects of bimetallic and tandem systems. Advanced architectures, including single-atom catalysts, defect engineering, and hetero-structured materials, are discussed for their ability to enhance selectivity, activity, and stability. Reaction pathways are analyzed to elucidate mechanisms for C1 and C2+ products. Finally, the transition from H-cell configurations to gas diffusion electrodes is reviewed as a critical step toward industrial current densities, positioning CO2RR as a cornerstone of a sustainable carbon economy.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.1055/a-2939-6029first seen 2026-09-18 04:46:01
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