中科院刘立成Chem. Eng. J.: 调控In-O-ultrathin-SnS2纳米片促进高效CO2电还原

超薄纳米材料独特的二维结构为在原子水平上调节性能提供了理想的平台。

中国科学院刘立成团队结合双离子共取代策略实现了微米尺寸的块状ZnSn(OH)₆前驱体(2μm)向功能化In-O-ultrathin-SnS₂纳米片(3 nm)的转化。

In-O-ultrathin-SnS₂在CO₂电催化还原的1.0 V中等过电位下实现了88.6%的甲酸盐法拉第效率(FEHCOO^–)和22.7 mA cm^-2的分电流密度(j_HCOO-)，与未修饰的超薄SnS₂相比性能具有明显改善。

DFT计算表明，In-O-ultrathin-SnS₂的优异活性归因于氧化锡与相邻In位之间的协同效应，降低了关键中间体的自由能，加速了电子转移速率。该工作为超薄二维纳米材料的结构优化和活性调控提供了指导原则。

An Integrated Gradually Thinning and Dual-Ion Co-Substitution Strategy Modulated In-O-Ultrathin-SnS₂ Nanosheets to Achieve Efficient Electrochemical Reduction of CO₂. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI:10.1016/j.cej.2021.132145