摘要
生物电合成作为一种新兴的绿色可持续技术，利用可再生电力驱动微生物固定CO2合成化学品，近年来受到广泛关注。
其关键在于开发高效稳定的阴极材料，以促进电化学CO2还原和电子传递过程，进而提高目标产物的产量和选择性。
碳载钴材料因其优异的电催化性能、可调控的结构和组成，以及良好的生物相容性，在生物电合成领域展现出巨大潜力。
本文综述了碳载钴阴极材料的制备方法、理化性质及其对生物电合成性能的影响，并探讨了其作用机制。
首先，介绍了生物电合成和碳载钴材料的相关概念；其次，阐述了碳载钴材料的制备方法，包括碳材料的选择、钴的负载方式及其对材料形貌、结构和电化学性质的影响；然后，重点总结了近年来碳载钴阴极材料在不同生物电合成体系中的应用，分析了其对CO2转化效率、产物选择性、电子传递速率以及系统稳定性的影响；最后，展望了碳载钴阴极材料在生物电合成领域的发展方向和面临的挑战。
关键词：生物电合成；CO2还原；碳载钴材料；阴极材料；电催化
随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严峻，开发清洁、可持续的能源和化工生产方式迫在眉睫。
生物电合成作为一种新兴技术，利用微生物电催化将CO2转化为高附加值化学品，为实现碳中和目标提供了新思路[1]。
生物电合成系统通常由阴极、阳极和质子交换膜组成，其中阴极是CO2还原和电子传递的关键场所[2]。
因此，开发高效稳定的阴极材料对提高生物电合成效率和经济性至关重要。
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