近年来，电催化还原CO2生成具有经济价值的小分子产品的研究引起了广泛关注，但该领域的研究难点一直是如何在负催化电压下保持高催化效率，从而实现高催化产率的目标。最近，中国科学院青岛生物能源与工艺研究所环境友好催化工艺研究小组设计了一种新型的二维/零维氧化铋纳米片/氮混合石墨烯量子点（Bi2o3）-NGQDs）在《德国应用化学》中发表了复合催化剂的相关成果。
据报道，环境友好催化过程研究小组研究员刘立成带领团队将复合催化剂应用于高效的电催化还原二氧化碳产生甲酸，成功解决了在更负电压范围内降低催化效率的问题。
在早期研究的基础上，研究小组发现，电催化效率在更负电压范围内的降低主要是由于反应过程中催化剂表面吸附的二氧化碳分子和反应中间体浓度不足。
研究人员利用NGQDS表面的氨基官能团，大大增强了主催化剂Bi2o3对吸附状CO2（ads）在引入NGQDS后，中间体OCHO的吸附能加速了电催化反应过程中的电荷传递。氧化铋纳米片与氮掺石墨烯量子点的完美协同作用，使复合催化剂在负电压范围内保持高达95.6%的平均电流效率。
此外，研究人员还发现，氮混合石墨烯量子点不仅可以增强Bi2o3的电催化还原CO2的活性，还可以增强Sno2的电催化活性。这项工作为提高负电压范围内其他金属氧化物催化剂的催化效率提供了新的策略。
