近年來，電催化還原CO2生成有經(jīng)濟價值的小分子產(chǎn)物研究受到廣泛關(guān)注，但是如何實現(xiàn)在負電壓下保持較高的催化效率，從而達到高催化產(chǎn)率的目標一直是研究難點。日前，中科院青島生物能源與過程研究所環(huán)境友好催化過程研究組在上述領(lǐng)域取得了突破，設(shè)計出一種新型的二維/零維的氧化鉍納米片/氮摻雜石墨烯量子點(Bi2O3-NGQDs)復合催化劑。
　　這種新型催化劑由環(huán)境友好催化過程研究組研究員劉立成帶領(lǐng)團隊研發(fā)，可應(yīng)用于高效的電催化還原CO2生成甲酸，成功解決了在負電壓范圍內(nèi)催化效率降低的難題。
　　研究組在前期的研究基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，電催化效率在負電壓區(qū)間內(nèi)的降低，主要由于反應(yīng)過程中催化劑表面吸附的CO2分子和反應(yīng)中間體的濃度不夠所導致。在該研究中，研究人員利用NGQDs表面的氨基官能團增強了主催化劑對吸附態(tài)CO的吸附能，同時加快了電催化反應(yīng)過程中的電荷傳遞。氧化鉍納米片和氮摻雜石墨烯量子點之間完美的協(xié)同作用使復合催化劑在負電壓區(qū)間內(nèi)保持了高達95.6%的平均電流效率。該工作為提高其他的金屬氧化物催化劑在負電壓區(qū)間內(nèi)的催化效率提供一種新策略。