南开王欢ACS Energy Lett.：原位限制生长具有活性和稳定边缘位点的Bi纳米带助力CO2电还原

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金属铋（Bi）在电催化CO2还原反应（CO2RR）制取甲酸盐方面显示出巨大的前景，但是直接合成具有活性和稳定的Bi基电催化剂仍面临着巨大的挑战。

基于此，南开大学王欢研究员（通讯作者）等人报道了一种用于原位生长边缘修饰的Bi纳米带（）的平面内限制氢还原策略，该策略能够增强和稳定地将CO2还原为甲酸盐。
在文中，作者利用限制生长策略，通过采用2D Bi2O3纳米片作为前体模板直接合成明确定义的Bi纳米带，可以为热还原和后续生长提供平面内空间。此外，利用高温处理可以促进Bi（113）晶面的优先暴露，在边缘留下强大的Bi-O活性位点。密度泛函理论（DFT）计算表明，具有Bi-O结构的Bi（113）晶面可以显着降低甲酸盐中间体（*OCHO）形成的自由能垒。
此外，原位拉曼光谱结果也证实高温处理中活化的Bi-O位点在整个CO2RR过程中可以保持稳定。因此，由此产生的1D Bi异质结构表现出优异的CO2RR性能，在宽且温和的电位范围内具有高甲酸盐法拉第效率（FE>95%），在连续运行100 h内具有优异的稳定性，选择性和活性的降低基本可以忽略不计不会衰减。该工作为制备有效还原CO2的稳健催化剂提供了一种可行的策略。
In Situ Confined Growth of Bismuth Nanoribbons with Active and Robust Edge Sites for Boosted CO2 Electroreduction. ACS Energy Lett., 2022, DOI: 10.1021/acsenergylett.2c00326.

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c00326.


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