记者最近从中国科技大学获悉，化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家研究中心曾杰教授研究小组利用不同镍含量的二硫化锡纳米片作为催化剂，实现二氧化碳对甲酸和一氧化碳的有效恢复。二硫化锡纳米片催化剂与镍混合，在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性。该成果最近发表在《德国应用化学》杂志上。
在二氧化碳还原反应中，二氧化碳分子的活化一直是二氧化碳催化还原反应的研究难点。因为二氧化碳分子在水溶液中激活成二氧化碳阴离子所需的标准电极电势是相对标准氢-1.9。二氧化碳分子的活化通常包括电子从催化剂转移到二氧化碳分子，这与催化剂的电子结构密切相关。因此，二氧化碳分子的高效活化可以通过调节催化剂的电子结构来实现。
基于这一理念，研究人员根据两层原子厚的二硫化锡纳米片，通过调整引入镍的含量，获得了不同镍的二硫化锡纳米片催化剂。二硫化锡纳米片催化剂具有适当的镍含量，可以有效地激活二氧化碳分子，从而提高二氧化碳电催化还原反应性能。在二氧化碳电催化还原反应中，5％镍混合的二硫化锡纳米片在-0.9标准氢电位的电压下，二氧化碳还原为有效碳产物的法拉第效率高达93％。
该工作不仅制备了高效的镍掺二硫化锡纳米片作为二氧化碳电还原催化剂，而且为电催化剂的合理设计提供了方法。
