将二氧化碳变废为宝：从碳排放到零碳新方案

数百万年来，地球的碳循环一直保持稳定，但人类活动产生的排放导致了严重的空气污染和气候变化。应对这一危机需要创新的脱碳策略，其中碳催化剂作为一种创新解决方案应运而生，可替代关键矿物实现零碳排放。这些催化剂可由二氧化碳合成，并用于将原料转化为有价值的化学品和燃料，在促进清洁能源和绿色化工生产的同时，降低能源需求和排放。在本综述中，我们通过研究用于二氧化碳转化的碳催化剂的起源和设计原理，从原子尺度探索其催化机制。我们提出了一个合理设计碳-碳和碳-氮耦合活性位点的框架，以促进高价值多碳（C2+）烃类和含氮化学品的生产。文中还强调了这些催化剂在变革能源和化工行业方面的潜力，以及碳科学领域为实现可持续解决方案所面临的主要挑战和未来方向。