Pesquisadores propõem um novo método para aumentar a conversão eletrocatalítica de dióxido de carbono
Diagrama dos procedimentos detalhados de fabricação de Ag HF. Crédito:Angewandte Chemie International Edition (2022). DOI:10.1002/anie.202210432
Uma equipe de pesquisa liderada pelos Profs. Chen Wei e Wei Wei, do Instituto de Pesquisa Avançada de Xangai (SARI) da Academia Chinesa de Ciências, relataram um novo método que permite CO
2 eficiente eletrorredução a CO em virtude da adsorção de íons cloreto de baixa coordenação em um eletrodo de fibra oca de prata.
Os resultados foram publicados na
Angewandte Chemie International Edition .
A conversão eletroquímica de CO
2 em combustíveis à base de carbono e matérias-primas valiosas por eletricidade renovável é uma estratégia atraente para a neutralidade de carbono. CO é o componente chave do syngas, uma mistura de CO e H
2 que podem ser convertidos diretamente em vários produtos químicos de valor agregado por meio de processos industriais bem desenvolvidos. Portanto, CO
2 A eletrorredução a CO é uma das rotas mais promissoras para a obtenção de produtos com custo competitivo.
No entanto, devido à baixa solubilidade e coeficiente de difusão do CO
2 em eletrólitos aquosos, continua sendo um desafio possuir grande densidade de corrente, alta eficiência faradaica e excelente estabilidade para aplicações práticas de CO
2 utilização.
Neste estudo, com base na eletrorredução altamente eficiente de CO
2 ao CO sobre o eletrodo de fibra oca de prata, a equipe de pesquisa introduziu ainda íons cloreto na solução do eletrodo. Por meio de adsorção específica de íons cloreto, a estrutura eletrônica da superfície do eletrodo foi regulada funcionalmente para inibir a reação lateral da evolução do hidrogênio.
A adsorção de íons cloreto de baixa coordenação em um eletrodo de fibra oca de prata reduziu o CO
2 para CO a uma densidade de corrente de nível de ampere estável (>150 h) (1 A·cm
-2
) e com alta eficiência faradaica de CO (>92%).
Experimentos eletroquímicos demonstraram que a alta concentração de Cl- no eletrólito pode ser adsorvida de baixa coordenação na superfície das fibras ocas de prata. Isso não apenas dificulta a ocorrência da reação de evolução do hidrogênio, mas também otimiza a cinética do CO
2 redução de CO, levando a um melhor eCO
2 Desempenho RR, mesmo na densidade de corrente de nível ampere.
Este trabalho fornece uma nova estratégia para desenvolver CO
2 eletrocatalítico sistemas com alta densidade de corrente, alta seletividade e alta estabilidade em CO
2 utilização e indústria de cloro-álcalis.
+ Explorar mais A nova fibra oca de prata aumenta a eletrorredução de CO2
