麦立强Nat Commun：表面钝化可实现高活性、选择性、稳定和可扩展的 CO2 电还原

Nanoyu

2023-08-04

使用铋催化剂将二氧化碳电化学转化为甲酸是最有前途的工业化途径之一。然而，由于Bi催化剂经常被含氧物质中毒，在宽电压范围和工业电流密度下实现高甲酸产量仍然很困难。

在此，武汉理工大学麦立强教授，奥克兰大学Ziyun Wang，电子科技大学Chuan Xia，新南威尔士大学戴黎明教授报道了一种Bi₃S₂纳米线-抗坏血酸混合催化剂，该催化剂可同时提高甲酸选择性、活性和高电压下的稳定性。

文章要点

1）具体而言，在高于1.0V的宽电位范围和安培级电流密度下，甲酸盐形成的法拉第效率达到了95%以上。

2）观察到的优异催化性能归因于独特的重构机制，以形成更多缺陷位点，而抗坏血酸层通过捕获中毒羟基进一步稳定缺陷位点。

3）当用于全固态反应器系统时，新开发的催化剂在50 mA cm^-2（200 mA电池电流）下可在120小时内高效生产纯甲酸。

参考文献

Zhu,J.,Li,J.,Lu,R.etal.Surfacepassivationforhighlyactive,selective,stable,andscalableCO2electroreduction.NatCommun14,4670(2023).

DOI：10.1038/s41467-023-40342-6

https://doi.org/10.1038/s41467-023-40342-6