二维（2D）铋（Bi）纳米片是一种很有前途的电催化CO₂转化制备甲酸的层状材料。然而，由于在中等操作电位（约200 mA mg⁻¹）和苛刻的合成条件（高温和/或高压）下，甲酸盐的电流密度不理想，因此关于Bi纳米片在CO₂电还原中的商业应用仍然很少。

近日，江南大学张颖副教授，清华大学朱永法教授，澳大利亚悉尼大学Fengwang Li报道了在常压常温条件下，在水溶液中通过电化学阴极剥离法制备出一种横向尺寸为微米级的Bi纳米薄片（Bi LNSs）。

文章要点

1）所制备的Bi LNSs（L表示较大的横向尺寸）在−0.44到−1.10 V的宽电位范围内具有超过90%的法拉第效率，与最先进的研究报道相比，甲酸盐的部分电流密度约为590 mA mg⁻¹。

2）结构分析、电化学结果和密度泛函理论（DFT）计算表明，在Bi LNSs中观察到的张拉晶格应变的增加导致d轨道重叠减少，d带宽度变窄，从而调节了*OCHO的中间体结合能，进而提高了本征催化活性。

随着结构扭曲，如层中的晶格应变，催化剂提供了一种有效的方法来促进电催化剂的内在活性，这为促进实用的CO2转化技术提供了见解。

参考文献

Dan Wang, et al, CO₂ Electroreduction to Formate at a Partial Current Density up to 590 mA mg⁻¹ via Micrometer-Scale Lateral Structuring of Bismuth Nanosheets, Small 2021

DOI: 10.1002/smll.202100602

https://doi.org/10.1002/smll.202100602