硕士生周政屹文章“Tailoring Oxygen Vacancies of BiOBr Nanosheets via Rapid Electron Beam Irradiation for Efficient Electrocatalytic CO2 Reduction to Formate”被《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》(中科院1区,IF=7.3)接收发表!

高价态的铋物种(例如BiOBr)因其出色的结构稳定性和产物选择性,在将二氧化碳还原为甲酸的电催化剂领域引起了广泛关注。然而,探索一种快速、节能且操作简便的合成策略仍是关键挑战。在此,我们首次报道了一种快速且可扩展的电子束辐照策略,仅需 10 分钟即可合成BiOBr纳米片。通过精确调节辐照剂量,能够有效调控BiOBr纳米片的结构特征和催化性能,从而实现对氧空位(Ov)浓度的控制。

(1)在300 kGy的最佳剂量下,该催化剂在流动电池中实现甲酸生成的法拉第效率(FE)为95.0% ± 0.48%。
(2)为了进一步降低与产物分离相关的成本,采用固态电解质电池实现了0.08 M纯HCOOH的连续生产,法拉第效率为88.4%。
(3)系统性的原位电化学分析进一步表明,电子束诱导的缺陷,尤其是氧空位(Ov),在二氧化碳活化和*OCHO中间体形成过程中起着关键作用,这与催化性能的显著提升密切相关。
该研究不仅突显了电子束辐照在合成和工程高性能铋基催化剂方面的潜力,还为可扩展纳米材料合成和高效的二氧化碳到甲酸盐转化提供了有前景的策略。
文章链接:https://pubs.acs.org/articlesonrequest/AOR-BGK5536ZVS5Z8WZDGZC9