近年來，電催化還原CO2生成有經濟價值的小分子產物研究受到廣泛關注，但是如何實現在負電壓下保持較高的催化效率，從而達到高催化產率的目標一直是研究難點。日前，中科院青島生物能源與過程研究所環境友好催化過程研究組在上述領域取得了突破，設計出一種新型的二維/零維的氧化鉍納米片/氮摻雜石墨烯量子點(Bi2O3-NGQDs)復合催化劑。
　　這種新型催化劑由環境友好催化過程研究組研究員劉立成帶領團隊研發，可應用于高效的電催化還原CO2生成甲酸，成功解決了在負電壓范圍內催化效率降低的難題。
　　研究組在前期的研究基礎上發現，電催化效率在負電壓區間內的降低，主要由于反應過程中催化劑表面吸附的CO2分子和反應中間體的濃度不夠所導致。在該研究中，研究人員利用NGQDs表面的氨基官能團增強了主催化劑對吸附態CO的吸附能，同時加快了電催化反應過程中的電荷傳遞。氧化鉍納米片和氮摻雜石墨烯量子點之間完美的協同作用使復合催化劑在負電壓區間內保持了高達95.6%的平均電流效率。該工作為提高其他的金屬氧化物催化劑在負電壓區間內的催化效率提供一種新策略。