Reconstruction of Bi2S3 in CO2 Electroreduction via Topotactic Transformation

格式化 催化作用 电催化剂 氧化还原 纳米颗粒 电化学 无机化学 法拉第效率 甲酸 电解质 材料科学 化学 化学工程 纳米技术 电极 物理化学 有机化学 冶金 工程类
作者
Yunxuan Ding,Yaqing Li,Linqin Wang,Bo Chai,Yufei Jia,Licheng Sun,Ke Fan
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (13): 5418-5425
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c00716
摘要

Bismuth-based catalysts have demonstrated significant electrocatalytic activity in the electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) to produce formate/formic acid, while the morphology of these catalysts is considered to be crucial for their electrocatalytic performance. However, the potential topological transformation of Bi-based catalysts during CO2RR catalysis has been largely overlooked, which could lead to an underlying lack of understanding of the structure–activity relationship. In this study, various morphologies of bismuth sulfide (Bi2S3), including nanowires, nanoribbons, nanospheres, nanoparticles, and commercially available bulk powders of Bi2S3, were systematically investigated for the electrocatalytic CO2RR in a 1 M KOH electrolyte. Surprisingly, all of these morphologies exhibit excellent electrocatalytic activities for formate synthesis, with high Faradaic efficiencies exceeding 90%. Meanwhile, no significant distinction could be observed regarding their catalytic performance during long-term operation. During the CO2RR process, all Bi2S3 morphologies initially turn into similar nanocomposites of Bi and Bi2O2CO3 sheets, which subsequently undergo a topotactic transformation into metallic Bi nanoparticles. Theoretical calculations indicate that such a topotactic transformation is conducive to the CO2RR due to the superior activity and selectivity of metallic Bi nanoparticles. These findings shed light on the impact of the topotactic transformation of bismuth-based catalysts on the CO2RR, providing insights into the structure–activity relationship.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李小小完成签到 ,获得积分20
刚刚
精明涵瑶发布了新的文献求助10
1秒前
飘萍过客完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1111完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
齐桓公发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
nv42r8完成签到,获得积分10
5秒前
古琴残梦关注了科研通微信公众号
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
xtq完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
善学以致用应助马登采纳,获得10
7秒前
森女关注了科研通微信公众号
7秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
8秒前
追风少年应助wsgdhz采纳,获得10
8秒前
香蕉觅云应助镹氿采纳,获得10
9秒前
柠檬柠檬完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
烛畔旧盟完成签到,获得积分10
11秒前
小柒发布了新的文献求助10
11秒前
Owen应助Puokn采纳,获得10
11秒前
枫叶发布了新的文献求助10
12秒前
大观天下发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
lcm完成签到,获得积分20
13秒前
刘田发布了新的文献求助30
14秒前
斯文败类应助科研螺丝采纳,获得10
14秒前
aaa关闭了aaa文献求助
14秒前
14秒前
hjaxii发布了新的文献求助10
14秒前
morichoc完成签到,获得积分10
14秒前
和谐白云完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3170569
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821667
关于积分的说明 7935825
捐赠科研通 2482104
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322285
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633607
版权声明 602608