综述：空气污染物和温室气体的电催化利用：基础原理、电极材料及反应器

《Environmental Science & Technology》：Electrocatalytic Utilization of Air Pollutants and GHGs: Fundamentals, Electrode Materials, and Reactors

　　本文系统综述了协同电催化转化空气污染物与温室气体（GHGs）的关键技术，探讨其反应机理、催化剂设计及反应器优化策略，分析实验室到工业化的转化障碍，并提出未来研究方向。

　　

空气污染物和温室气体（GHGs）对人类社会和生态系统的可持续发展构成了威胁。虽然已经有多种成熟的技术可用于减少工业来源的空气污染物和温室气体排放，但这些技术通常侧重于污染物的处理，而非转化和利用。电催化是一种有前景的技术，它能够在温和条件下利用可再生能源将这些有害气体转化为有价值的化学品。在工业环境中，空气污染物和温室气体总是同时存在，并且具有一些相似的特性。因此，通过类似的电子转移机制，它们的电化学转化可以在特定情况下实现协同作用。本文深入探讨了空气污染物和温室气体协同转化的合理性、关键考虑因素及实际策略，旨在弥合实验室研究与工业应用之间的差距。我们评估了当前电催化技术的现状，涵盖了基本原理、电极材料以及反应器设计。文章提供了针对阳极反应、阴极反应及协同反应的电催化剂的详细分析，并研究了反应器配置以及外部场对性能提升的作用。通过分析气体参与的电催化过程中面临的挑战和未来发展方向，本文指出了实现大规模工业应用所需克服的关键障碍。