锡量子点制备及其电催化还原二氧化碳产甲酸性能

摘要

锡基材料在自然界含量丰富、价格低廉,在电催化还原CO2制液体燃料反应中具有巨大潜力.但是较低的产物选择性和较差的稳定性限制了其应用.本工作制备的锡量子点电催化剂(Sn-QDs),具有高效、高稳定性和高选择性的电催化还原CO2产HCOOH活性.Sn-QDs的平均颗粒尺寸仅为2～3 nm,结晶性良好.小的颗粒尺寸增大了电化学活性面积(ECSA),Sn-QDs的ECSA约为锡颗粒的4.4倍.ECSA增大以及CO2还原反应动力学加速,促进了CO2电化学转化.在-1.0 V(vs RHE)下,Sn-QDs/CN催化剂的HCOOH法拉第效率(FEHCOOH)达到95％,并且在宽约0.5 V的电势范围内能够保持在83％以上.此外,Sn-QDs/CN可以在24 h内保持良好的电化学稳定性.