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張穎/朱永法Appl. Catal. B.: 揭示鉍納米片上電催化CO2還原的活性：邊緣與基面

將CO₂電化學還原(ECO₂RR)為甲酸鹽是實現碳回收的有效方法之一。盡管已經有文獻證明Bi納米片(Bi NSs)在ECO₂RR中具有高的甲酸選擇性，仍需要了解Bi NSs真正的活性位點以進一步挖掘Bi NSs催化活性。

江南大學張穎、清華大學朱永法等探究了基面和邊緣取向的Bi NSs的HER和ECO₂RR催化活性，以確定復雜的ECO₂RR過程中催化劑的活性位點。

作者將(004)取向的Bi₅O₇I NSs和(102)取向的BiOI NSs作為模板，首次通過簡便的電化學剝離方法分別合成基面(003)取向的Bi NSs和邊緣面(012)取向的Bi NSs。

與基面取向Bi NSs相比，邊緣取向Bi NSs表現出更高的HER法拉第效率和電流密度。相反，ECO₂RR過程中，基面取向Bi NSs比邊緣取向Bi NSs表現出更大的甲酸FE(超過90%)和電流密度。

DFT計算進一步研究Bi NSs的ECO₂RR以及HER活性。結果表明，在Bi NSs的基面和邊緣平面上存在非常相近的ECO₂RR活性，而在Bi NSs的基面則明顯抑制HER。

實驗結果結合DFT計算證明，增加Bi NSs或Bi基二維催化劑上基面的比例將為抑制HER和提高ECO₂RR的選擇性。

Unravelling the electrocatalytic activity of bismuth nanosheets towards carbon dioxide reduction: edge plane versus basal plane. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.12069

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