富晶格位错的多孔铋纳米花高效电还原二氧化碳制甲酸盐

作者：蒋银龙; 李国超; 陈青松^*; 徐忠宁; 林姗姗; 郭国聪^*

来源：Acta Chimica Sinica, 2022, 80(06): 703-707.

• 铋
• 电催化
• 二氧化碳
• 甲酸盐
• 晶格位错

二氧化碳转化已成为现今世界研究的热点.本工作采用原位电化学转化的策略,将简单溶剂热法合成的层状甲酸氧铋纳米花(Bi OCOOH NFs)还原为带有大量晶格位错的多孔铋纳米花(p-Bi NFs).研究结果表明, p-Bi NFs电催化二氧化碳转化为甲酸盐具有较小的过电位(436m V).在-1.8V(相对饱和甘汞电极,vs.SCE)时,甲酸盐的分电流密度(jformate)高达24.4m A·cm-2,法拉第效率(FEformate)为96.7%,且在超过500m V的宽电位窗口内FEformate超过90%,并具有很好的稳定性.该催化剂的高催化性能可归因于前驱体晶格坍塌和重构而形成特殊的多孔粗糙的微纳多级结构,其表面富含晶格位错和缺陷等高本征活性位,且具有较强的电子传递能力.本研究为设计合成高性能的电催化二氧化碳还原产甲酸催化剂提供了新的思路.

• 单位
  中国科学院福建物质结构研究所; 福州大学; 结构化学国家重点实验室