南京工业大学刘苏莉/戴志晖&清华大学王定盛Angew: 多原子铋界面选择性筛分效应实现工业级电流密度下高效甲酸盐电合成及其析出

本研究通过将原子级分散的铋中心嵌入多孔Bi2O3-x纳米片基底中，构建了多原子铋界面（Bi0/Biδ+基团），用于高效电催化CO2转化。该复合材料在碱性和中性电解质中展现出优异的甲酸盐法拉第效率（分别高达96.48%和92.26%）和超过150小时的长期稳定性。通过耦合甲醇电氧化催化剂，开发了对称/非对称电解槽系统，实现了工业级电流密度下4980 µmol h-1 cm-2的甲酸盐产率。理论计算和原位表征揭示了界面原子筛分效应在增强H和CO2优先结合形成*OCHO中间体中的关键作用，同时显著抑制了H2副反应。此外，该中间体还可用于C−N偶联合成尿素，为可持续转化提供了新途径。