1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1. 选题背景及意义 随着社会的飞速发展，带来了工业生产过程中 co2 越来越大的排放量的问题. co2 作为温室效应的主要气体，如果不对其含量进行控制，将会给人类带来严重的后果. 因此，将 co2 转变为无害，或者有用的物质显得十分重要；同时，这也是一项极具挑战和造福后人的伟大任务. 通过几十多年的摸索，科研人员已经发展了多种实现 co2转换的方法，具体包括：化学法、光催化法和电催化法等等. 然而，在实际进行 co2转换的过程中，却面临着捕获、分离、净化成本高的问题.怎样提高 co2转换效率，减少 co2 的转换成本以及将 co2 转化成有实际价值的低碳链化合物，成为科研人员几十年来奋斗的目标. 2. 电催化金属材料分类 近年来，随着电化学研究的深入，co2 的电催化转化利用受到了很多的关注. 众多种催化剂中，金属催化剂具有空轨道和活跃d电子，具备对 co2 较强的吸附和脱附能力1. 因此，金属催化剂在co2电化学还原中被研究者们广泛研究. 上世纪 80年代，用于co2还原的电催化的材料研究主要在 zn、cu、pb 等金属，其还原产物多为 hcooh. 80年代中期，frese等人2发现 sn、ni、ru 等多种金属作为电极材料时也能催化还原 co2. 随后，hori 等人3根据反应产物的不同，将用作 co2 还原的电催化金属材料分为以下几种： （1）主要产物为 hcooh的金属材料为sn、hg、pb 和 bi 等. (2)主要产物为co的金属材料为zn、ga、ag 和 au 等.（3）产物为烃类的金属材料为cu.(4)通常具有较低的析氢电位的金属如fe、ni、ti、pt 等，对 co 的吸附能力较强，主要发生析氢反应，主要产物为 h2.4 2.1 sn、hg 锡金属电极被报道在水溶液中对co2电还原反应最活跃，产生hcoo-。

但是在非水电解质中，以co为主，含有少量的甲酸、草酸和乙二醛酸5。

早期的研究表明，sn金属工作电极在无机盐水溶液中可以催化co2的电化学还原并完全生成hcooh，电流效率高达95%6。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究问题： co2电化学还原反应（co2rr）是目前电催化领域的研究热点，不仅能减少温室气体的排放，还能生产高价值化学品和燃料。

但催化剂仍存在选择性差和能效差等主要问题。

n-配位金属掺杂的碳材料（m-n-c），由于可接近的均匀分散的m-nx位点、比表面积大且价格低廉，在低过电位下具有较高的电化学活性和显著的co和烃类的选择性，引起了极大的关注。