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Bi缺陷位點是高效率的還原CO₂（CO₂RR）制備甲酸位點，但是在大多數(shù)催化劑的表面，Bi通常是惰性的非缺陷型位點。

有鑒于此，奧克蘭大學(xué)王子運教授、武漢理工大學(xué)麥立強(qiáng)教授、羅雯副教授、朱杰鑫等為了解決這種局限，將非缺陷型Bi位點引入拉伸應(yīng)力（tensile strain）。

本文要點：

（1）

通過快速熱振蕩處理，Bi MOF（Bi-MOF-TS）表現(xiàn)更短的Bi-O化學(xué)鍵，并且產(chǎn)生微小的Bi簇。在電催化還原反應(yīng)過程中，形成的Bi簇在非缺陷Bi位點附近產(chǎn)生產(chǎn)生豐富的連續(xù)缺陷位點，導(dǎo)致形成比較弱的拉伸應(yīng)力。這種應(yīng)力能夠增強(qiáng)*OHCO中間體吸附，顯著的降低反應(yīng)能壘。

（2）

Bi-MOF-TS催化劑在800 mV電勢區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)了超過90 %的法拉第效率，甲酸的電流密度達(dá)到-995±93 mA cm^-2。Bi-MOF-TS在酸性電解液中的電流密度為400 mA cm^-2 的HCOOH法拉第效率達(dá)到96±0.64 %，單程通過碳轉(zhuǎn)化效率（SPEC）達(dá)到62.0 %。此外，以Bi-MOF-TS陰極構(gòu)筑Zn-CO₂電池實現(xiàn)21.4 mW cm^-2峰值功率密度，穩(wěn)定工作長達(dá)300圈。

參考文獻(xiàn)

Chen, X., Lu, R., Li, C. et al. Activating inert non-defect sites in Bi catalysts using tensile strain engineering for highly active CO₂ electroreduction. Nat Commun 16, 1927 (2025). 

DOI: 10.1038/s41467-025-56975-8

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56975-8