咪唑鎓(Imidazolium)離子液體在電極表明具有陽離子效應能夠增強電化學還原的性能，能夠穩定反應中間體物種，降低反應的活化能。在溶液相中，堿金屬陽離子同樣能夠改善Ag等金屬表面的CO2還原活性，這種增強效應歸因于雙電層結構，并且與堿金屬陽離子的尺寸變化趨勢有關。但是人們對于堿金屬陽離子與咪唑鎓離子液體構成的混合電解液中的反應情況仍然缺乏深入理解。
有鑒于此，路易斯維爾大學Joshua M. Spurgeon等研究水溶液中[EMIM][BF4]（1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽，1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate）和堿金屬鹽對Ag電催化還原CO2過程中的相互作用效應。
本文要點：
（1）
發現雖然[EMIM]+和堿金屬陽離子分別能夠改善Ag催化劑將CO2還原為CO，但是電化學結果表明，大多數條件下，堿金屬陽離子將阻礙咪唑鎓介導的CO2電化學還原。
（2）
其中，Li+陽離子比其他陽離子表現更加顯著的阻礙作用，并且強烈的將反應選擇性變成HER。通過光譜表征技術，包括原位SERS、動態電化學阻抗譜（DEIS），研究堿金屬陽離子的阻礙作用。
通過與DFT理論計算的結果結合，電化學和光譜表征結果表明，堿金屬陽離子通過競爭表面吸附位點的方式阻礙[EMIM]介導CO2還原，阻礙咪唑鎓的電勢依賴性結構重新取向，并且將溶劑化的水分子引入電極表面促進HER反應。
參考文獻
Francois Nkurunziza, Saudagar Dongare, Soumya Chatterjee, Bhavi Shah, Manu Gautam, Baleeswaraiah Muchharla, Bijandra Kumar, Michael J. Janik, Burcu Gurkan, Robert L. Sacci, and Joshua M. Spurgeon*, Alkali Cation Inhibition of Imidazolium-Mediated Electrochemical CO2 Reduction on Silver, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c16635
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c16635
