通訊作者：馮振興、李亞飛、周武、李彥光

通訊單位：俄勒岡州立大學、南京師范大學、中國科學院大學、蘇州大學

成果一覽

電化學CO2還原可將CO2轉化為有價值的化學原料或燃料，從而減少CO2的直接排放，有助于實現真正意義上的碳循環。甲酸（或甲酸鹽）是電化學CO2還原是具有經濟效益且可行的重要轉化產品之一。然而，其商業可行性取決于高活性和選擇性電催化劑的開發。

俄勒岡州立大學馮振興教授、南京師范大學李亞飛教授、中國科學院大學周武研究員、蘇州大學李彥光教授報道了電催化CO2還原的最新研究成果，證明了結構缺陷對于鉍催化劑具有明顯的正向影響。以溶液法合成的富含缺陷氧化鉍納米管（Bi2O3 NTs）為模板，通過陰極極化將氧化鉍二次轉化為金屬鉍且保持催化劑納米管形貌，制備了富含缺陷的鉍納米管電催化劑（Bi NTs）。該催化劑對于CO2還原成甲酸鹽具有高活性，高選擇性以及優異的穩定性。其電流密度在-0.61 V時達到~288 mA cm-2。密度泛函理論計算，優異的活性和選擇性歸因于催化劑中存在大量的缺陷鉍位點，使*OCHO中間體更穩定，促使還原反應的有效進行。

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圖文導讀

圖1 Bi2O3 NTs結構形貌表征

圖2 Bi NTs催化劑電化學性能表征

圖3 Bi NTs催化劑電化學性能表征

圖4 Bi NTs催化劑缺陷位點理論計算

圖5 Bi NTs催化劑光電化學CO2RR性能表征

本文報道了一種以氧化物為模板，通過陰極極化二次轉化獲得富含缺陷的鉍納米管電催化劑。豐富的鉍缺陷位點在CO2還原為甲酸（甲酸鹽）反應中可有效吸附并穩定反應中間體*OCHO，表現出優異的電催化活性與高選擇性。

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文獻鏈接

Structural defects on converted bismuth oxide nanotubes enable highly active electrocatalysis of carbon dioxide reduction

(Nature Communications，2019，DOI: 10.1038/s41467-019-10819-4)

原文鏈接

https://www.nature.com/articles/s41467-019-10819-4