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202605009.pdf
文章编号：1672-6987（2026）05-0073-09；DOI：10. 16351/j. 1672-6987. 2026. 05. 009
滑玉涛，林 刚，居佃兴* ，刘 健* （青岛科技大学 材料科学与工程学院，山东 青岛 266042）
摘 要：为了证明在电催化 CO2还原反应中催化剂疏水性有利于构筑“气-固-液”三相界面从 而提升催化效率，本工作从提升 CO2浓度与其传质能力入手，以碘化铋与油胺、油酸为原料，采 用热注入的方法制备本征疏水 BiOI 催化剂，并采用 X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜 （SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）等方法对其组成与结构 进行了分析与表征，其接触角测试值为 152. 4˚。在−1. 0 V vs. RHE 过电位下甲酸的法拉第 效率（ηFE（HCOO−））达到（88. 0±2. 8）%，分电流密度达到 20 mA · cm−2 。考察了疏水性对电催化 CO2还原反应的影响，结果显示，在相同过电位下，随着催化剂疏水性的增加，电催化 CO2还原 性能大幅度提高，ηFE（HCOO−）增幅接近 50%，表明催化剂本征疏水特性在电催化 CO2还原反应中 实现了“气-固-液”三相界面，能够有效富集 CO2，增加传质，改善 CO2还原反应性能。
关键词：疏水；电催化； CO2还原；三相界面
中图分类号：O 629. 9 文献标志码：A
引用格式：滑玉涛，林刚，居佃兴，等 . 疏水 BiOI 电催化 CO2还原制甲酸［J］. 青岛科技大学 学报（自然科学版），2026，47（5）：73-81.
HUA Yutao， LIN Gang， JU Dianxing， et al. Electrocatalytic reduction of CO2 to formic acid by hydrophobic BiOI［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition），2026，47（5）：73-81.
Electrocatalytic Reduction of CO2 to Formic Acid by Hydrophobic BiOI HUA Yutao，LIN Gang，JU Dianxing，LIU Jian （College of Materials Science and Engineering， Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266042， China）
Abstract：In order to demonstrate that the hydrophobic catalyst can be used to construct the "gas-solid-liquid" three-phase interface and improve catalytic efficiency， this work mainly focus on the concentration of CO2 and their mass transfer ability. As the raw material， bismuth iodide， oleylamine and oleic acid were used to synthesize the hydrophobic BiOI catalyst by hot injection process. Then， the XRD， SEM， TEM， and FT - IR， etc were used to analyze and characterize their composition and structure. The contact angle demonstrated a hydrophobicity of BiOI with the value of 152. 4° . The faradaic efficiency （ηFE（HCOO−）） of formic acid reached （88. 0±2. 8）% at −1. 0 V vs. RHE overpotential， and the partial current density reached 20 mA · cm−2 . The effect of hydrophobicity on the electrocatalytic CO2 reduction reaction was also investigated in detail. As the increase of the hydrophobicity， the ηFE（HCOO−） exhibited a great enhancement over 50%. This indicated that the hydrophobic catalyst can construct the "gas-solid-liquid" three-phase interface during the electrocatalytic CO2 reduction process， which can enrich CO2， increase mass transfer， and improve the performance of CO2 reduction.
Key words：hydrophobic； electrocatalytic； reduction of CO2 reaction； triphase interface
收稿日期：2025-11-01
基金项目：山东省自然科学基金重大基础研究项目（ZR2019ZD47）.
作者简介：滑玉涛（1996—），男，硕士研究生 . * 通信联系人
