​Appl. Catal. B.：使用2 nm氧化锡纳米粒子将CO2连续电化学还原为甲酸盐

CO₂转化的催化过程由于环境和潜在的经济效益，在整个电化学反应过程中转化为增值产品是非常有吸引力的，其中甲酸盐是制药或皮革工业中广泛使用的化学商品，而甲酸可以作为直接甲酸燃料电池（DFAFC）的燃料（甲酸溶液浓度≥0.5 M）用于发电并且被认为是最高附加值的CO₂电还原产品之一。而氧化锡纳米颗粒（SnO₂ NPs）被认为是CO₂还原反应（CO₂RR）生产甲酸盐的优异电催化剂之一。

基于此，索邦大学Carlos M.Sánchez-Sánchez等人通过无模板且简便的水热微波辅助方法合成的结晶和高比表面积SnO₂ NPs（平均直径为2.4 nm），可作为在流动电解槽内高电流密度连续CO₂RR生产甲酸盐的电催化剂。在300 mA cm^-2下以44.9%的法拉第效率实现了27 g L^-1的最大甲酸盐浓度值，操作长达10小时依旧非常稳定。这是迄今为止在等效条件下使用流动电解槽和阴极电解液的Sn基电催化剂报道的最高甲酸盐浓度值。

开发基于SnO₂电极可显示出更高的电导率以减少电能损耗并在阴极电解液中采用更高的支持电解质浓度，结合新的离子膜分离器，能够减少从阴极电解液到阳极电解液的甲酸盐交叉影响，其中甲酸盐可以被氧化为CO₂。这将使SnO₂ NPs上的CO₂RR生产甲酸盐的效率可在高电流密度下显著提高。

Continuous electroconversion of CO₂ into formate using 2 nm tin oxide nanoparticles. Appl. Catal. B., 2021.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120447