通訊作者：樓雄文

通訊單位：新加坡南洋理工大學(xué)

成果速覽

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電化學(xué)二氧化碳還原反應(yīng)（CO2RR）用可再生能源（如太陽(yáng)能，風(fēng)能和潮汐能等）產(chǎn)生電能驅(qū)動(dòng)反應(yīng)，是減輕溫室氣體影響和相關(guān)環(huán)境危機(jī)的最具前景的方法之一。然而，受反應(yīng)物CO2本身的惰性、緩慢的多電子轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)以及競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)–HER的極大限制，使得大多數(shù)電催化劑的催化活性和選擇性均較低。

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近日，新加坡南洋理工大學(xué)的樓雄文團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種在導(dǎo)電多通道碳基底（MCCM）上生長(zhǎng)Bi2O3納米片并用于電催化CO2RR。

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該催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能，高選擇性的將CO2還原為HCOOH，較小的過(guò)電位下，局部電流密度可達(dá)17.7 mA cm-2，法拉第效率（FE）接近90%。優(yōu)異的性能主要?dú)w因于MCCM材料和Bi2O3納米片的協(xié)同作用，其中MCCM加速了電子轉(zhuǎn)移，增加CO2吸附和高比例的吡咯-N和吡啶-N；而超薄Bi2O3納米片提供豐富的活性位點(diǎn)，降低了接觸電阻和功函數(shù)以及縮短了電解質(zhì)的擴(kuò)散距離。

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圖文導(dǎo)讀

圖1 Bi2O3NSs@MCCM的形成過(guò)程的示意圖

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圖2 Bi2O3NSs@MCCM催化劑形貌結(jié)構(gòu)表征

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圖3 Bi2O3NSs@MCCM催化劑電化學(xué)表征

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圖4 Bi2O3NSs@MCCM催化劑電化學(xué)表征

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圖5 Bi2O3NSs@MCCM催化劑精細(xì)結(jié)構(gòu)表征

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文獻(xiàn)信息

Bi2O3 Nanosheets Grown on Multi-Channel Carbon Matrix Catalyze Efficient CO2 Electroreduction to HCOOH

(Angewandte Chemie International Edition ，2019，DOI: 10.1002/anie.201907674)

原文鏈接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201907674