钴酞菁的电化学CO2还原为甲醇：量化CO2和CO的结合力及其对甲醇生产的影响

钴酞菁（CoPc）是CO2还原为CO和CO还原为甲醇（CH3OH）序贯电化学反应的活性电催化剂，已被证明能够通过级联催化反应将CO2有效转化为CH3OH。然而，在配备气体扩散电极（GDEs）的气体供给流动电解槽中，CoPc还原CO2时选择性地产生CO，甲醇的生成量极少。在这里，我们展示了CoPc对于CO2–CO–CH3OH级联反应的有限性能主要是由于CO2和CO物种之间的竞争结合。通过微动力学分析，我们确定了CO2结合的有效平衡常数是CO结合的三倍。更强的CO2结合在中等局部CO2浓度下抑制了CO到CH3OH的反应。由于GDE配置增强了CO2的质量传输，气体供给流动电解槽加剧了从CO2还原反应（CO2RR）中甲醇生成的抑制。相比之下，当局部CO2浓度低于局部CO浓度时，会观察到甲醇的生成。为了促进甲醇通过CO2还原的形成，我们建议对CoPc的配位环境进行修改，以增强CO的结合并调节CO2的传输。