本发明公开一种电催化还原CO2制备甲酸的催化剂及其制备方法与应用。催化剂包括Sn纳米粒子和Bi2O3纳米片，Sn纳米粒子沉积在Bi2O3纳米片上。在制备方法中，先制备Bi2O3纳米片，再在Bi2O3纳米片上沉积Sn纳米粒子，Sn和Bi组分的综合作用和独特的形貌控制可以实现高甲酸电流密度和高甲酸的选择性。在Bi2O3催化剂中通过氧化衍生的Bi‑O结构不仅可以提供更高的CO2吸附能力，提高CO2·‑中间体的稳定性，而且限制了从初始电子转移步骤到后续步骤加氢步骤的速率步长。此外，由于高电负性，Sn和Bi之间的界面非常有利于电荷转移。增强的边缘位点暴露的纳米片结构还可以促进反应过程中CO2和甲酸离子的传质。这些优点使催化剂能够在高电流密度下有效地将CO2转化为甲酸盐。
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