电催化还原CO₂是具有前景的制备高附加值化学品和燃料的技术，虽然电催化还原CO₂受到广泛的研究和关注，但是人们对于改善CO₂吸附提高局部CO₂分子浓度或者改善水分子解离产生足够多的H*的研究现状仍难以满足工业电流密度电催化需求。

有鉴于此，深圳大学骆静利教授（加拿大工程院院士）、刘绍庆助理教授等报道“二合一”催化剂（two-in-one catalyst），这种催化剂使用CrO_x修饰含缺陷Bi纳米片，得到Bi-CrO_x。

本文要点

（1）

Bi-CrO_x催化剂具有改善的CO₂吸附和水分子解离，从而能够增强电催化还原CO₂制备甲酸的选择性和催化活性。

（2）

Bi-CrO_x催化剂在-0.4~-0.9 V较宽的电化学窗口都表现非常好的法拉第效率（≈100 %），而且在-0.9 V过电势的甲酸电流密度达到687 mA cm^-2。控制实验以及理论计算的结果说明含缺陷的Bi有助于CO₂分子的吸附/活化，加快H₂O分子解离增强质子化。这项高工作展示了同时调节CO₂和H₂O增强电催化还原CO₂制备甲酸的方法和策略。

参考文献

Peng-Xia Lei, Shao-Qing Liu, Qi-Rui Wen, Jia-Yi Wu, Xiaoxiao Wei, Shuwen Wu, Renfei Feng, Xian-Zhu Fu, Jing-Li Luo, Integrated “Two‐in‐One” Strategy for High‐Rate Electrocatalytic CO₂ Reduction to Formate, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202415726

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202415726