孙旭平&唐波&熊小莉最新Advanced Materials：非金属硼磷化合物用于CO2高选择性电催化还原为甲醇

通讯作者：熊小莉、唐波、孙旭平

通讯单位：四川师范大学、山东师范大学、电子科技大学

成果一览

电催化还原是二氧化碳人工固碳的有效方法。然而，电化学CO2还原是一个复杂的过程，具有多个质子和电子转移步骤，可产生各种气态或液态产物，如CO，CH4，HCOOH/HCOO-，醇等。

CH3OH是二氧化碳电还原中最重要的C1产品，因为它具有高能量密度，易于在大气压下储存，并可直接用于燃料电池。但是电化学CO2转化为CH3OH的过程受到了反应动力学缓慢的影响。因此需要设计和开发有效的电催化剂以驱动CH3OH的形成。

近日电子科技大学的孙旭平教授、山东师范大学的唐波教授和四川师范大学熊小莉教授报道了一种磷化硼纳米颗粒作为非金属电催化剂，高效、高选择性将CO2电化学还原为CH3OH。该催化剂在在0.1M KHCO3中，法拉第效率达92.0％。密度泛函理论计算表明，B和P协同促进CO2的结合和活化，CO2还原反应的控速步骤由*CO+*OH到*CO+*H2O过程的转变。此外，在BP（111）晶面上难以产生CO和CH2O产物，这是CO2可以高活性、高选择性转为为CH3OH的重要原因。

图文导读

图1 BP催化剂形貌结构表征

图2 BP催化剂电催化CO2还原性能

图3 CO2RR产物产率及法拉第效率示意图

图4 BP (111)晶面理论计算及模型示意图

文献信息

Boron Phosphide Nanoparticles: A Nonmetal Catalyst for High-Selectivity Electrochemical Reduction of CO2 to CH3OH

(Advanced Materials，2019，DOI: 10.1002/adma.201903499)

原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201903499