DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120861

将CO2电化学还原（CO2RR）为增值化学品是构建碳中和社会和储存能源的可行策略。然而，伴随着竞争性析氢反应（HER）的CO2RR缓慢动力学使得该工艺的实际应用极具挑战性。在此，研究者通过简便的静电纺丝策略构建了包裹Ni/Ni3ZnC0.7异质结构催化剂的多孔N掺杂碳纳米纤维，用于CO2RR。值得注意的是，所制备的Ni/Ni3ZnC0.7催化剂对CO具有91.5%的高选择性，与可逆氢电极（vs.RHE）相比，在-0.8V下的CO偏中子流密度高达11mA/cm2，并且在连续电解45h后保持了93.4%的初始选择性。密度泛函理论（DFT）的计算结果表明，Ni/Ni3ZnC0.7异质结催化剂有利于*COOH的形成，提高了电催化CO2的转化效率。

图1.（a）Ni/Ni3ZnC0.7的制备示意图。（b）Ni/Ni3ZnC0.7-0.4的XRD图谱、（c）SEM图像、（d,e）TEM和（f）HR-TEM图像。（g）Ni/Ni3ZnC0.7-0.4的EDS映射图像。

图2.（a）PNCF、Ni-Ni3ZnC0.7-0.4和Ni-N-C的拉曼光谱，（b）N2吸附-解吸等温线和（c）孔径分布。插图为孔径约2-5.5nm的放大视图。Ni-Ni3ZnC0.7-0.4的高分辨率XPS光谱：（d）N1s，（e）Ni2p和（f）Zn2p。

图3.（a）PNCF、Ni/Ni3ZnC0.7-0.4和Ni-N-C在0.5M CO2饱和KHCO3电解液中的LSV曲线。（b）PNCF、Ni/Ni3ZnC0.7-0.4和Ni-N-C在不同电位下的FECO，（c）所有样品在不同电位下的jco，（d）电化学双层电容测量值和（e）Tafel图。（f）Ni/Ni3ZnC0.7-0.4在-0.8V（vs.RHE）下的长期稳定性。

图4.Ni/Ni3ZnC0.7-0.4和Ni-N-C上（a）CO2还原为CO以及（b）HER的吉布斯自由能图。（c）吸附在Ni/Ni3ZnC0.7和纯Ni上的COOH*中间体的电子密度差异。（d）Ni/Ni3ZnC0.7和（e）Ni-N-C优化结构的DOS和d态。