CO₂电化学还原反应（CO₂RR）是实现碳减排与资源化利用的核心技术，但其工业化应用长期受催化剂失活、析氢副反应等瓶颈制约。作为典型界面反应，CO₂RR性能不仅依赖催化剂本征活性，更取决于电极/电解质界面的微观环境。离子液体因高CO₂溶解度、强活化能力与宽电化学窗口，成为提升CO₂RR性能的理想电解质，然而咪唑阳离子结构对界面反应动力学的精准调控机制，此前尚未被系统阐明。

针对这一挑战，学院邵春风老师在《Chinese Journal of Catalysis》（中科院一区，影响因子17.7）发表了题为《Insight into the role of imidazolium cations in regulating Ag electrode interface for enhancing electrochemical CO₂ reduction》的高水平研究论文（2026，DOI: 10.1016/S1872-2067(25)64886-8）。该研究通过建立离子液体烷基链长度与CO₂RR性能的构效关系，为电极/电解质界面的设计原则提供了新思路。

作者提出了一种精妙的界面调控策略，精准调控咪唑基离子液体阳离子烷基链长度，与商用银电极构筑了优化的电极/电解质界面。在该设计中，临界链长的咪唑阳离子烷基链垂直排列于电极表面，有效强化CO₂的界面传输与局部富集；同时，水平取向的咪唑环紧密作用于电极界面，稳定*COO⁻、*COOH等关键反应中间体，从而在高效抑制析氢副反应的同时，显著降低CO₂还原活化能垒、提升催化反应动力学。

得益于这一独特的界面调控机制，搭载该电解质的商用银电极在宽电位区间内实现了近100%的 CO 法拉第效率，还达成了−118 mA cm⁻² 的高CO分电流密度；该体系在 Cu、Ni 等多种金属电极上同样展现出优异的 CO₂还原性能，普适性突出。原位光谱与分子动力学模拟进一步证实，该体系不仅实现了电极界面电双层结构的精准调控，还构建了CO₂吸附 - 传输 - 活化的高效反应路径，大幅提升了CO₂电化学还原的选择性与效率。

图1. 具有临界链长的咪唑鎓阳离子能够对电极/电解质界面进行优化调整，从而显著促进CO₂RR。 

tyc8722太阳集团2024级材料科学与工程专业硕士研究生宋殿坤为该论文的第一作者。太阳集团网站8722邵春风副教授、化学与化工学院代凯教授、湖北大学魏朝阳副教授和河南师范大学王键吉教授为通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金委员会、安徽省教育厅优秀科研创新团队计划及安徽省教育厅重点项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/S1872-2067(25)64886-8

作者简介：

邵春风/szdw/szjk/fjs/content_132939

（文、图：邵春风  / 审核：张永兴/ 审校：曹静/ 终审：谢红霞）