微流控连续合成尺寸可调CAU-17实现高效电催化CO2还原

本研究创新性地采用微流控技术实现铋基金属有机框架材料CAU-17的连续合成。通过调控流速在恒定温度和Bi3+浓度下精准控制材料粒径与形貌，将合成时间缩短至传统水热法的1/36。所得最小粒径的CAU-17-F60在?1.2 VRHE电位下实现92.79%甲酸盐法拉第效率，兼具大电化学活性面积与低界面电阻，并能稳定电解12小时保持90%以上甲酸FE，为高效ECO2RR催化剂的可持续制备提供了新范式。

　　

在电催化二氧化碳还原反应（ECO₂RR）领域，铋基金属有机框架（MOF）材料因其丰富的活性位点与高选择性而备受关注。本研究突破性地引入微流控合成技术，成功实现铋基MOF材料CAU-17的连续化制备。与传统水热法相比，在保持温度与Bi³⁺反应浓度恒定条件下，仅通过调节流速即可有效调控材料粒径与形貌，并将合成时间大幅缩减至传统方法的1/36。

研究发现不同尺寸的CAU-17颗粒对ECO₂RR呈现差异化反应敏感性。其中最小粒径的CAU-17-F₆₀在?1.2 V_RHE（相对于可逆氢电极）电位下展现出92.79%的甲酸盐法拉第效率（FE_formate），同时具有更大的电化学活性表面积和更低的界面阻抗。该材料在长达12小时的连续电解过程中保持稳定运行，平均甲酸盐法拉第效率始终维持在90%以上。

本研究充分证明了微流控技术在MOF催化剂精细结构调控与性能优化方面的巨大潜力，为高效ECO₂RR催化剂的可持续制备提供了创新思路与可推广路径。