单原子铋催化剂

CO₂制甲酸法拉第效率100%

Bi–N₃配位的单原子铋负载于氮掺杂空心碳球，同步实现高活性和高选择性，且稳定性优异。

Jihan, Zhang · Zhao, Kun · Ma, Yueming · 陈伟锐 · Xinglei, Shi · Sun, Chenghua · 张千玉 四川大学材料科学与工程学院 · 牛军峰

Small Structures 2024

具体参数

甲酸产率

{'zh': '16.2', 'en': '16.2'} mmol L⁻¹ h⁻¹ cm⁻²

法拉第效率

{'zh': '100', 'en': '100'} %

催化剂质量归一化产率

{'zh': '1.5', 'en': '1.5'} mol h⁻¹ g_cat⁻¹

技术优势

活性位点均一且稳定

铋以单原子形式分散，避免团聚，每个位点均具有 Bi–N₃ 配位结构，活性位点利用率高且结构稳定。

长期运行不失活

反应过程中法拉第效率始终维持在 100%，表明催化剂具有优异的耐久性。

产率大幅领先

与文献报道的其他催化剂相比，本催化剂的甲酸产率和法拉第效率均显著提升。

应用场景

• CO₂电还原：将CO₂高效转化为高价值甲酸，同时实现碳减排。
• 甲酸合成：提供高选择性、高产率的甲酸电合成路径。
• 单原子催化：利用单原子铋位点实现CO₂还原的高活性和高稳定性。