化石燃料的消耗导致大气层中CO2的含量急剧增加,进而造成一系列环境问题。为实现CO2的资源化利用,科学家们开发出许多催化剂用于电催化CO2还原。这些催化剂分为均相和异相催化剂,均相催化剂活性位点明确更利于催化机理的研究。铁卟啉类均相催化剂因具有较高的CO2电催化还原效率和稳定性而受到广泛的关注,且其结构易被修饰,可调控电催化活性大小。众所周知,溶剂的种类和催化剂的结构等因素都会直接影响催化剂的催化性能。针对以上问题,本论文以铁卟啉为对象,研究了 CO2电催化还原反应的溶剂效应和卟啉配体结构对电催化性能的影响。论文主要内容如下:一、本文研究了5,10,15,20-四五氟苯基铁卟啉(1)在不同溶剂中的催化CO2还原的催化性能。1在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中电催化CO2还原的活性很差,而本实验表明1在乙腈溶剂中电催化CO2还原为CO的活性很高,其转化率(TOF)可达4.2×104 s-1。此外,1在碳酸丙烯酯中有一定催化活性,1在苯甲腈、DMF和四氢呋喃(THF)中没有电催化CO2还原的活性。我们考虑了一些溶剂效应,但这些效应都不能解释1在不同溶剂中催化CO2还原活性差异。因此,CO2电催化还原中的溶剂效应需要更多的深入研究。二、设计了一个具有反位轴向配体的铁卟啉并将其用于电催化CO2还原,催化剂的反位轴向的尾基为咪唑基团,可调控催化剂中心金属的电子结构,从而调控催化剂电催化CO2还原的活性。通过核磁、质谱和电化学等手段对催化剂的性能进行了初步研究,研究表明催化剂具有稳定的电催化CO2还原的性能,为探究轴向配体对中心金属电子结构的调控提供了前提条件。