摘要
锡基材料在自然界含量丰富、价格低廉,在电催化还原CO2制液体燃料反应中具有巨大潜力。但是较低的产物选择性和较差的稳定性限制了其应用。本工作制备的锡量子点电催化剂(Sn-QDs),具有高效、高稳定性和高选择性的电催化还原CO2产HCOOH活性。Sn-QDs的平均颗粒尺寸仅为2~3nm,结晶性良好。小的颗粒尺寸增大了电化学活性面积(ECSA),Sn-QDs的ECSA约为锡颗粒的4.4倍。ECSA增大以及CO2还原反应动力学加速,促进了CO2电化学转化。在–1.0V(vsRHE)下,Sn-QDs/CN催化剂的HCOOH法拉第效率(FEHCOOH)达到95%,并且在宽约0.5 V的电势范围内能够保持在83%以上。此外, Sn-QDs/CN可以在24 h内保持良好的电化学稳定性。
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单位高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室; 高等研究院; 中国科学院大学; 中国科学院上海硅酸盐研究所