DOI: 10.1016/j.jcou.2022.102051

电化学CO2还原（ECR）是实现碳中和和能源可持续性的一种有前途的方法，但其应用仍然受到低选择性和活性的阻碍。经证实，电催化剂的缺陷工程，特别是在金属氧化物材料中引入氧空位是满足ECR热力学条件和改善动力学的有效策略。在此，研究者利用特定的前驱体，通过静电纺丝技术合成了富氧空位的ZnO纳米颗粒催化剂，以实现高效的ECR。表征表明，Zn（CH3COO）2前驱体的使用有助于在ZnO催化剂中产生氧空位，从而增强CO2吸附并稳定中间体。在流通池配置中，ZnO纳米颗粒催化剂（p-ZnO-800）可以获得150mA/cm2的电流密度和高于80%的CO法拉第效率，具有重要的工业意义。

图1.a）ZnO催化剂的合成示意图，p-ZnO-800、f-ZnO-800和b-ZnO-800的SEM照片，b）p-ZnO-800的HRTEM和c）明场TEM。

图2.a）当2θ为15°-85°时，f-ZnO-800、p-ZnO-800和b-ZnO-800的XRD衍射图，b）当2θ为30°-40°时，f-ZnO-800、p-ZnO-800和b-ZnO-800的部分放大XRD衍射图。

图3.a）p-ZnO-800、b）f-ZnO-800和c）b-ZnO-800样品的FE值，d）各种电极的CO偏中子流密度，e）p-ZnO-800、f-ZnO-800和b-ZnO-800的电化学活性表面积，f）不同电极在-0.58V（vs.RHE）时的奈奎斯特图。

图4.a）纳米ZnO催化剂的FTIR光谱，b）PL光谱，c）O1s XPS光谱和d）Zn2p光谱。

图5.a）Zn箔、p-ZnO-800和ZnO标准品的傅里叶变换k3加权EXAFS光谱，b）不同样品的拉曼光谱以及c）450-850cm-1范围内和d）120-300cm-1范围内的部分拉曼位移。

图6.a）p-ZnO-700和b）p-ZnO-900产物的法拉第效率，c）p-ZnO-700、p-ZnO-800和p-ZnO-900的XRD衍射图谱，2θ范围为15°-85°，d）当2θ为30°-40°时XRD衍射图的部分放大，e）p-ZnO-700、p-ZnO-800和p-ZnO-900样品的Zn2p XPS光谱以及f）PL光谱。

图7.a）无氧空位和b）有氧空位的ZnO的侧视图路径，c）无/有氧空位的ZnO（101）上CO2电还原为CO的吉布斯自由能图。