南洋理工大学楼雄文Angew. Chem.氧化铋复合材料高效电催化CO2RR

通讯作者：楼雄文

通讯单位：新加坡南洋理工大学

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电化学二氧化碳还原反应（CO2RR）用可再生能源（如太阳能，风能和潮汐能等）产生电能驱动反应，是减轻温室气体影响和相关环境危机的最具前景的方法之一。然而，受反应物CO2本身的惰性、缓慢的多电子转移动力学以及竞争反应–HER的极大限制，使得大多数电催化剂的催化活性和选择性均较低。

近日，新加坡南洋理工大学的楼雄文团队报道了一种在导电多通道碳基底（MCCM）上生长Bi2O3纳米片并用于电催化CO2RR。

该催化剂表现出优异的电催化性能，高选择性的将CO2还原为HCOOH，较小的过电位下，局部电流密度可达17.7 mA cm-2，法拉第效率（FE）接近90%。优异的性能主要归因于MCCM材料和Bi2O3纳米片的协同作用，其中MCCM加速了电子转移，增加CO2吸附和高比例的吡咯-N和吡啶-N；而超薄Bi2O3纳米片提供丰富的活性位点，降低了接触电阻和功函数以及缩短了电解质的扩散距离。