氟修饰铋单原子催化剂

甲酸选择性达95%

通过氟基团吸电子效应调控铋中心的电子微环境，显著增强CO2吸附并降低中间体形成能垒，在较宽电流密度窗口内实现高选择性甲酸产出。

Tianxing, Wang · Jin, Tian (Leo) · Zhiping, Liu · Wang, Jingtao · 拱越 · 马明 · 陈杰 · Shaohua, Shen · Wu, Rongqian · Lu, Ying–Rui · Lyu, Yi · 刘晓菲

Advanced Science 2025

参数信息

甲酸法拉第效率

95 %

电流密度范围

-0.1 to -0.5 A cm⁻²

技术优势

宽窗口高选择性

在-0.1至-0.5 A cm⁻²的电流密度范围内，甲酸法拉第效率保持在95%，表明催化剂能在不同速率下稳定产出甲酸。

抑制析氢副反应

─F基团的吸电子效应相对于─H和─OMe修饰，显著抑制了竞争性析氢反应（HER），从而提高了甲酸选择性。

应用场景

• CO2电还原：替代传统铋基阴极，高效将CO2转化为甲酸。
• 甲酸生产：宽电流密度下高选择性产甲酸，降低产物分离成本。
• CO2捕集利用：将捕获的CO2电化学转化为高价值甲酸，实现碳循环利用。