Novel sphere-like g-C3N4/BiOI composite photocatalysts were prepared by a one-pot EG-assisted solvothermal process in the presence of reactable ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium iodine ([Bmim]I). The nanostructured heterojunction was formed with g-C3N4 covering the surface of BiOI microspheres uniformly. Multiple techniques were applied to investigate the structure, morphology and photocatalytic properties of as-prepared samples. During the reactive process, the ionic liquid acted as solvent, reactant, template and dispersing agent at the same time, leading to g-C3N4 being uniformly dispersed on the sphere-like BiOI surface. Three different types of dyes rhodamine B (RhB), methylene blue (MB), methyl orange (MO) were chosen as model pollutants to evaluate the photocatalytic activity of g-C3N4/BiOI composite. The as-prepared g-C3N4/BiOI composite exhibited much higher photocatalytic activity than the pure BiOI. At the same time, colourless endocrine disrupting chemical bisphenol A (BPA) and phenols 4-chlorophenol (4-CP) were chosen to further evaluate the photocatalytic activity of g-C3N4/BiOI composite. The g-C3N4/BiOI composite also exhibited much higher photocatalytic activity than the pure BiOI, which showed a broad spectrum of photocatalytic degradation activities. The results indicated that the formed heterojunction of g-C3N4 covers the BiOI microspheres contributed to improved electron–hole separation and enhancement in photocatalytic activity. A photocatalytic mechanism of g-C3N4/BiOI composites is also proposed.

Electricity-powered C─C coupling of CO2 represents an attractive strategy for producing valuable commodity chemicals with renewable energy, but it is still challenging to gain high C2+ selectivity at high current density. Here, a Sn1Cu single-atom alloy (SAA) is reported with isolated Sn atom embedded into the Cu lattice, as efficient ectrocatalyst for CO2 reduction. The as prepared Sn1Cu-SAA catalyst shows a maximal C2+ Faradaic efficiency of 79.3% at 800 mA cm-2, which can be kept stable for at least 16 h. The combination of in situ spectroscopy and DFT calculation reveal that the introduced Sn atom promote the activation of CO2 to *CO, and enhance the CO coverage on Sn1Cu-SAA. As results, the reaction barrier of C─C coupling pathway is significantly reduced, boosting the generation of C2+ products. These findings offer a novel sight for fabricating multicarbon products from CO2 via regulation the concentration of intermediates on catalytic interface.

Electrochemical reduction of CO2 to value-added multicarbon (C2+) productions offers an attractive route for renewable energy storage and CO2 utilization, but it remains challenging to achieve high C2+ selectivity at industrial-level current density. Herein, a Mo1Cu single-atom alloy (SAA) catalyst is reported that displays a remarkable C2+ Faradaic efficiency of 86.4% under 0.80 A cm-2. Furthermore, the C2+ partial current density over Mo1Cu reaches 1.33 A cm-2 with a Faradaic efficiency surpasses 74.3%. The combination of operando spectroscopy and density functional theory (DFT) indicates the as-prepared Mo1Cu SAA catalyst enables atom-scale cascade catalysis via multi-active site collaboration. The introduced Mo sites promote the H2O dissociation to fabricate active *H, meanwhile, the Cu sites (Cu0) far from Mo atom are active sites for the CO2 activation toward CO. Further, CO and *H are captured by the adjacent Cu sites (Cu&+) near Mo atom, accelerating CO conversion and C─C coupling process. Our findings benefit the design of tandem electrocatalysts at atomic scale for transforming CO2 to multicarbon products under a high conversion rate.

Abstract Perovskite‐type oxides are widely employed as oxygen evolution reaction (OER) electrocatalysts due to their tunable composition, diverse structure, abundant natural reserves, remarkable stability, and low cost. The intrinsic OER electrocatalytic activity of these perovskite oxides is generally enhanced by improving conductivity, increasing specific surface area, and optimizing the adsorption of oxygen‐containing intermediates. This is achieved through rationally designed strategies, including compositional engineering, defect engineering, hybridization, and surface regulation. In this review, recent advances in perovskite oxides for OER are summarized, with a focus on exploring structure‐performance relationships. This review provides a brief introduction to the application of perovskite oxides in OER, followed by the classification and characteristics of these perovskite oxides. The primary OER catalytic mechanisms, and well‐established activity descriptors are discussed. The key strategies are concentrated for enhancing OER activity, including composition engineering, defect engineering, hybridization, and surface reconstruction. Finally, the challenges and opportunities in developing high‐performance perovskite oxides as OER electrocatalysts are presented.

The unamiable electrolyte environment and insufficient kinetics of electrochemical two-electron oxygen reduction reaction (2e− ORR) hinders its application in producing H2O2. To address this issue, nitrogen-coordinated single atom vanadium with external shell boron regulation is designed for efficient H2O2 production in neutral medium. The optimal catalyst VN4B/NC showcase a 2e− ORR pathway selectivity of 96.6 % in 0.1 M Na2SO4. And the high current density (1.1 A cm−2) and excellent production rate (16.23 mmol cm−1 h−1) in flow cell further confirm its superior activity. Moreover, VN4B/NC exhibits potential application in solid electrolyte reactor, which is demonstrated by the production rate of 10.18 mmol cm−1 h−1 and long-term stability up to 100 h. Mechanism study suggest the external shell B regulation optimize the adsorption of OOH* intermediates on V sites, boosting the 2e− ORR pathway. This work provides novel insights to rational design of electrocatalysts for commodity chemicals production.