快速制备缺陷CuInP2S6纳米片，实现宽电流密度范围内高效的二氧化碳转化为甲酸的过程

《ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION》：Rapid Fabrication of Defective CuInP2S6 Nanosheets for Efficient CO2-to-Formate Conversion over Wide Current Densities

CO2电催化还原制甲酸催化剂研究：通过化学气相传输法合成锂插层CuInP2S6材料，形成硫空位缺陷结构，在100-800 mA cm-2宽电流密度下实现>90%法拉第效率，并保持100小时稳定运行。

　　

摘要

电化学二氧化碳还原反应（CO₂RR）用于生产高附加值化学品，为缓解全球变暖和解决能源危机提供了一种有前景的方法。然而，开发在各种操作条件下都能可靠运行的高选择性和耐久性催化剂仍然具有挑战性。在这项工作中，我们报道了一种通过一步化学气相传输方法合成具有层状结构的锂插层CuInP₂S₆（Li-CIPS）的方法。与原始CuInP₂S₆相比，锂的插层使得通过简单的水浸泡即可快速制备出超薄的CuInP₂S₆纳米片。实验和理论研究表明，这些超薄的Li-CIPS纳米片含有丰富的硫空位（Vs），这可以显著提高CO₂RR的活性，同时抑制竞争性的氢气释放反应。因此，Li-CIPS催化剂在100至800 mA cm^?2的宽电流密度范围内，甲酸生成的法拉第效率（FE）超过了90%，并且在200 mA cm^?2的电流密度下能够稳定运行超过100小时。这项研究展示了一种基于AMP₂X₆的电催化剂，在实际应用中具有高效的CO₂转化为甲酸的能力。

图形摘要

我们展示了一种通过一步化学气相传输方法轻松合成锂插层CuInP₂S₆的方法，该方法可以快速制备出富含硫空位的超薄CuInP₂S₆。得益于其结构和电子特性，Li-CuInP₂S₆催化剂在宽电流密度范围内甲酸生成的法拉第效率超过了90%，表明其在可再生能源输入波动的情况下具有出色的稳定性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。