研究目的
太阳能驱动的二氧化碳转化为高附加值产品，为太阳能存储和大气二氧化碳修复提供了一条有前景的途径。
研究成果
电聚合方法成功制备出具有保留铼配位环境和长程有序结构的刚性共轭聚合物薄膜。这些薄膜在将二氧化碳还原为一氧化碳的反应中展现出优异的电催化和光催化活性，在特定催化剂负载量下性能最佳。该方法能抑制二聚体形成等副反应，并具有广泛的底物适用性，显示出在太阳能转化应用中的潜力。
研究不足
该研究指出了一些局限性，例如较厚薄膜中电荷和物质传输受阻，导致超过最佳负载量时催化活性下降。光催化活性受限于DMF溶液中催化剂的脱附，且失活途径尚未完全明确。该方法效率因基底类型而异，部分电极的电化学特征分辨率较差。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用[2,2'-联吡啶]-5,5'-双(重氮盐)铼配合物的电聚合反应修饰各类电极表面。通过循环伏安法进行电聚合，参数标准化设置（初始电位-0.6 V，切换电位-1.6 V，扫描速率1 V/s）。
2：6 V，切换电位-6 V，扫描速率1 V/s）。 样本选择与数据来源：
2. 样本选择与数据来源：电极材料包括FTO、TiO?、金、玻碳、石墨棒和碳纳米管。通过控制接枝扫描次数(n)调节催化剂负载量制备样本。
3：实验设备与材料清单：
设备包含循环伏安仪、XPS、SEM、AFM、IRRAS、紫外-可见光谱仪、ICP-OES及控压电解装置；材料包括合成的铼配合物、乙腈、TBAPF?电解质及CO?气体。
4：实验流程与操作规范：
铼配合物合成、循环伏安电聚合、电极冲洗、物理表征(XPS/SEM/AFM/IRRAS/UV-vis)、电化学研究(循环伏安/双电层电容测定)、催化研究(控压电解电催化/光照光催化)及催化后分析。
5：数据分析方法：
通过循环伏安法和ICP-OES定量催化剂负载量，基于气相色谱与核磁数据计算法拉第效率与转换数，统计分析包含重复实验误差范围。
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cyclic voltammetry setup
Used for electropolymerization and electrochemical studies.
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XPS
Used for surface characterization to confirm element presence and oxidation states.
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SEM
Used for imaging film morphology and thickness estimation.
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AFM
Used for quantitative morphology analysis and surface roughness measurement.
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IRRAS
Used for infrared spectroscopy to confirm carbonyl stretching modes and film orientation.
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UV?vis spectrometer
Used to measure absorption spectra of films and complexes.
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ICP-OES
Used for quantitative analysis of catalyst loading by digesting films.
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controlled potential electrolysis apparatus
Used for bulk electrolysis experiments to measure catalytic activity.
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gas chromatography
Used to analyze gas products (e.g., CO) from catalytic reactions.
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NMR spectrometer
Used to detect liquid products (e.g., formic acid) and for characterization of complexes.
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FTO electrode
MTI Corp.
Used as a substrate for film deposition and characterization.
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glassy carbon electrode
Used as a substrate for electropolymerization and electrochemical studies.
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graphite rod electrode
Used as a high-surface-area substrate for electrocatalytic studies.
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TiO2 electrode
mesoporous TiO2
Used as a semiconductor substrate for photocatalytic studies.
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gold electrode
Used for IRRAS studies due to high reflectivity.
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carbon nanotube electrode
MWCNT
Used as a composite electrode with Nafion for electrocatalytic studies.
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Nafion
117
Used as a proton-conducting binder in composite electrodes.
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TBAPF6
Used as supporting electrolyte in electrochemical experiments.
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acetonitrile
Used as solvent for electropolymerization and electrochemical studies.
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triethanolamine
TEOA
Used as sacrificial electron donor in photocatalytic studies.
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