碳一分子（甲烷、一氧化碳、甲醇、二氧化碳等）的催化转化在煤、天然气、生物质等碳基能源的转化利用中发挥着重要的作用。为了提高转化效率，目前工业过程多采用高温、高压等苛刻反应条件，然而这同时也导致了反应能耗的增加和不必要副产物的产生。温和条件下碳一分子催化转化过程不仅能降低反应能耗，还能更好地控制目标产物的选择性，一直是学术界和工业界追求的目标。该综述系统总结了近年来低温热催化、电催化和光催化等温和条件下转化碳一分子制高质化学品和燃料领域的研究进展，针对碳一分子转化过程中催化剂的设计、反应过程以及能量输入模式等进行了深入的讨论，并对该领域存在的挑战和未来发展方向进行了展望。
邓德会团队长期致力于碳一分子催化转化方面的研究工作并取得了系列研究进展，包括甲烷低温选择氧化制含氧化合物（Chem，2018；Chem，2019；Nano Energy，2020，in press），室温电化学水气变换制高纯氢（Nat. Commun.，2019），电催化一氧化碳还原制乙烯（Angew. Chem. Int. Ed.，2020）、电催化二氧化碳还原制一氧化碳（Angew. Chem. Int. Ed，2018；Cell Rep. Phys. Sci.，2020；Nano Res.，2019）、可见光驱动的甲醇直接制乙二醇（Nat. Commun.，2018）等，为碳一化学催化新过程、新体系的探索提供了重要借鉴。
相关工作发表在EnergyChem上。上述工作得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、中科院前沿科学重点研究项目、中科院洁净能源创新研究院合作基金的资助。（文/图 崔晓菊、高鹤华）
