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阿爾伯塔大學(xué)駱靜利Small: 鉍基異質(zhì)結(jié)構(gòu)的界面誘導(dǎo)促進(jìn)CO2還原

甲酸(HCOOH)或甲酸鹽作為CO₂RR的重要液體產(chǎn)品，已廣泛用作各種工業(yè)過程中的化學(xué)中間體。鉍基材料由于其低毒性、地球豐富性和對(duì)甲酸鹽形成的良好選擇性而備受關(guān)注，因此，制備高效且穩(wěn)定的鉍基電催化劑，探索相關(guān)的反應(yīng)機(jī)理以提高對(duì)甲酸鹽的選擇性具有重要意義。

基于此，阿爾伯塔大學(xué)駱靜利團(tuán)隊(duì)制備了具有顯著界面的Bi₂S₃-Bi₂O₃納米片，在Bi₂S₃和Bi₂O₃的連接之間暴露。該電催化劑在寬電位窗口中顯示出超過90%的甲酸法拉第效率(FE)。在流通池中-1.1 V的電壓下，具有約200 mA cm^-2的高局部電流密度，甲酸鹽法拉第效率可達(dá)90%。

該電催化活性歸因于界面處電子相互作用引起的快速界面電荷轉(zhuǎn)移、活性位點(diǎn)數(shù)量的增加以及CO₂吸附能力的提高。這些作用共同促成了更快的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和更高的選擇性，從而保證了卓越的CO₂RR性能。

該研究為電催化劑的合理設(shè)計(jì)提供了一種有吸引力的策略，通過構(gòu)建功能異質(zhì)結(jié)構(gòu)來提高電荷轉(zhuǎn)移能力，從而提高催化性能，從而使界面工程能夠?qū)崿F(xiàn)更高效的CO₂RR。

Interface-Induced Electrocatalytic Enhancement of CO₂-to-Formate Conversion on Heterostructured Bismuth-Based Catalysts. Small, 2021. DOI:10.1002/smll.202105682

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/18/c4236d63e0/

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