核壳碳@氧化铟@铋微球

CO₂还原甲酸盐高选择性

一步相分离构筑的核壳结构提供杂化界面和内部空腔，稳定关键中间体并促进传质，使CO₂电还原制甲酸盐的选择性和稳定性显著优于常规铋基催化剂。

Zhai, Jingrong · Ye, Hu · Su, Mengfei · Shi, Jiangwei · Li, Hang · Qin, Yezhi · Gao F. · 陆轻铱

Small 2023

参数信息

法拉第效率（甲酸盐）

≈90 %

部分电流密度

24.53 mA cm⁻²

稳定性

14.5 h

技术优势

选择性高达90%

核壳结构中的Bi/In₂O₃杂化界面稳定关键中间体HCOO*并抑制CO毒化，从而提升CO₂还原为甲酸盐的选择性。

稳定性超过14小时

最外层碳的纳米限域效应可防止活性组分氧化和团聚，从而在14.5小时运行中保持稳定。

反应动力学更快

核壳结构的内部空腔提供较大比表面积并促进离子穿梭和电子转移，从而改善CO₂还原动力学。

应用场景

• CO₂电还原：直接作为工作电极催化剂，将CO₂高效转化为甲酸盐。
• 甲酸合成：以高法拉第效率生产甲酸/甲酸盐，替代传统高能耗合成路线。
• 电催化剂：提供具有杂化界面和限域效应的核壳结构，用于高效稳定电催化。
• 燃料电池：可作为CO₂还原电极催化剂，用于利用CO₂的燃料转化体系。