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翟天佑/刘友文/李亚飞Nature子刊:活性/导电层堆叠超晶格,稳定金属氧化态以高选择性CO2电还原
将CO2电化学还原(CO2RR)转化为高附加值的碳基产品已受到广泛关注。金属氧化物(如SnO2、Bi2O3和In2O3)作为最常见和广泛使用的催化剂,其在CO2RR过程中原位自还原成零价金属,并且随着这种自还原,衍生金属催化剂的竞争性析氢反应(HER)性能将逐渐占据主导并降低CO2RR的选择性。
基于此,华中科技大学翟天佑、刘友文和南京师范大学李亚飞等报道了一种BiCuSeO纳米片(Ns),利用其超晶格中交替堆叠的绝缘[Bi2O2]2+和导电[Cu2Se2]2-作为活性/导电子层来稳定金属氧化态以获得高CO2RR活性和选择性。
XPS、XANES和EXAFS的研究一致表明,BiCuSeO中的Cu-Se亚层超晶格主要是用于传导电子,因此Bi-O层中的高活性Bi在CO2RR期间仍保持其良好的氧化态以驱动CO2RR过程中CO2分子的活化,而不是自还原的零价Bi金属。因此,Bi-O层和导电Cu-Se层堆叠的超晶格有助于宽电位窗口的高选择性CO2电还原并探索其构效关系。
此外,密度泛函理论(DFT)计算表明,[Bi2O2]2+中的Bi-O配位表现出强烈的耦合效应,其Bi p轨道与OCHO*中的O p重叠轨道,这导致CO2RR高选择性;受益于Cu-Se层/Bi-O层的相互作用,BiCuSeO超晶格表现出高催化选择性,在-0.4至-1.1 V的宽电位范围内甲酸盐法拉第效率FE > 90%。重要的是,活性/导电层交替堆叠的天然超晶格能够作为催化模型,为高效CO2RR催化剂及其他催化剂的开发提供有价值的参考。
Active and Conductive Layer Stacked Superlattices for Highly Selective CO2 Electroreduction. Nature Communications, 2022. DOI:10.1038/s41467-022-29699-2
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(3S)-2,2′-双(2,2′-联噻吩-5-基)-3,3′-联环烷_(3S)-2,2′-bis(2,2′-bithiophene-5-yl)-3,3′-bithianaphthene_CAS:1594931-46-0
2026-02-26
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(3R)-2,2′-双(2,2′-联噻吩-5-基)-3,3′-联环烷_(3R)-2,2′-bis(2,2′-bithiophene-5-yl)-3,3′-bithianaphthene_CAS:1594931-42-6
2026-02-26
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荜茇酰胺CAS: 20069-09-4
2026-01-29
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Anzurogenin D CAS: 56816-69-4
2026-01-29
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葫芦巴碱盐酸盐 CAS No.:6138-41-6
2026-01-29
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精胺二水合物CAS: 403982-64-9
2026-01-29
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乙酰牛磺酸镁CAS:75350-40-2
2026-01-29
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1-甲基烟酰胺氯化物CAS: 1005-24-9
2026-01-29
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葫芦巴碱硫酸盐 CAS No.:856959-29-0
2026-01-29
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红景天苷 CAS:10338-51-9
2026-01-29
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双酚A双环氧乙烷酯_diglycidyl ether diphenolate glycidyl ester_CAS:4204-81-3
2026-01-05
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CK-3825076_CAS:3023452-80-1
2026-01-05
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丙酰辅酶A_Propionyl CoA_CAS:317-66-8
2026-01-05