电化学CO2还原反应（CO2RR）是一种通过可再生能源将CO2转化为增值燃料和化学品的方法，广泛应用于能源、环境和化工等领域。与传统的金属催化剂相比，有机分子催化剂具有较强的可调性和分子设计能力，能够为不同反应提供灵活的催化路径。然而，现有的分子催化剂在工业相关的电流密度下，难以长时间催化CO2转化为碳氢化合物，并且催化机理仍然不清晰，因此带来了催化性能优化和稳定性提升的挑战。
近日，来自香港中文大学王莹教授、奥克兰大学Ziyun Wang教授以及国立阳明交通大学Sung-Fu Hung教授课题组的研究人员在CO2电催化还原研究中取得了新进展。该团队设计并制备了一种基于3,5-二氨基-1,2,4-三唑的膜电极组件，实现了CO2到CH4的高效转化。利用该新型催化电极，研究人员显著提高了CO2RR的法拉第效率，达到了(52 ± 4)%的效率，并在250 mA cm−2的电流密度下获得了每小时23,060的周转频率（TOF）。该团队的研究揭示了CO2还原过程中多个关键中间体的形成机制，成功获取了通过非常规反应路径生成CH4的结果。该项研究不仅为电催化还原CO2提供了新的催化策略，也为开发稳定高效的分子催化剂带来了新的思路。
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