中国科学院高能物理所刘云鹏/吴忠华Applied Catalysis B: 构造界面包覆-键合协同效应增强电催化CO2还原特性

本文介绍了中国科学院高能物理研究所刘云鹏和吴忠华团队的研究工作，他们通过构造界面包覆-键合协同效应，优化制备了单分散PVP包覆的铋纳米球（PVP@Bi-NSs），以增强电催化CO2还原反应（CO2RR）生成甲酸的特性。研究利用先进的同步辐射技术，从原子分子尺度到纳米尺度再到长程周期尺度，详细揭示了铋基溶液中的反应过程，提出了PVP@Bi-NSs形成的五个阶段。实验结果表明，PVP@Bi-NSs在流动池中表现出更高的电催化活性，最大法拉第效率（FE）为92.5%，部分电流密度（Jformate）为158.2 mA cm-2，与目前最先进的Bi基催化剂活性相当。该工作为铋基催化剂的设计和可控合成提供了一个新策略，促使界面工程朝着高效CO2RR的方向发展。