控制金属@半导体异质结构的结构和晶相对于调节其物理化学性质和提高其应用性能非常重要。近日,香港城市大学张华等报道了一种简便的一锅湿化学方法来合成三种类型的非晶态SnO2 包封的结晶 Cu 异质结构,即半胶囊、蛋黄结构和核壳纳米结构,并研究了它们的电化学CO2还原性能。
本文要点:
1)重要的是,作者在获得的纳米结构的铜内核中观察到一系列非常规相,例如 2H、4H 和 6H。
2)研究表明,三种异质结构都可以用作电化学CO2还原反应(CO2RR)的有前景的催化剂,并且与其它两种异质结构相比,半胶囊Cu@SnO2异质结构表现出更好的催化性能。
3)半胶囊Cu@SnO2异质结构具有的空隙不仅使具有非常规相的Cu内核暴露,而且保留了Cu和SnO2之间的界面,使得它在CO2RR中对产生CO和甲酸盐具有优异的选择性, 并且在-1.05至-1.55 V的宽电位窗口(相对于可逆氢电极 (RHE))中,法拉第效率 (FE) 高于 90%,并且在-1.45 V(相对于 RHE)时具有最高 FE(95.3%)。
该工作为合成具有良好催化应用前景的新型异质结构纳米材料开辟了一条新途径。
Peng-Fei Yin, et al. Preparation of Amorphous SnO2-Encapsulated Multi-Phased Crystalline Cu Heterostructures for Highly Efficient CO2 Reduction. Adv. Mater., 2022
DOI: 10.1002/adma.202201114
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201114