通訊作者：樓雄文
通訊單位：新加坡南洋理工大學
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電化學二氧化碳還原反應（CO2RR）用可再生能源（如太陽能，風能和潮汐能等）產生電能驅動反應，是減輕溫室氣體影響和相關環境危機的最具前景的方法之一。然而，受反應物CO2本身的惰性、緩慢的多電子轉移動力學以及競爭反應–HER的極大限制，使得大多數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的樓雄文團隊報道了一種在導電多通道碳基底（MCCM）上生長Bi2O3納米片并用于電催化CO2RR。
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該催化劑表現出優異的電催化性能，高選擇性的將CO2還原為HCOOH，較小的過電位下，局部電流密度可達17.7 mA cm-2，法拉第效率（FE）接近90%。優異的性能主要歸因于MCCM材料和Bi2O3納米片的協同作用，其中MCCM加速了電子轉移，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，降低了接觸電阻和功函數以及縮短了電解質的擴散距離。
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圖1 Bi2O3NSs@MCCM的形成過程的示意圖
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圖2 Bi2O3NSs@MCCM催化劑形貌結構表征
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圖3 Bi2O3NSs@MCCM催化劑電化學表征
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圖4 Bi2O3NSs@MCCM催化劑電化學表征
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圖5 Bi2O3NSs@MCCM催化劑精細結構表征
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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
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