Un gruppo di ricerca guidato dai Prof. Chen Wei e Wei Wei dello Shanghai Advanced Research Institute (SARI) dell'Accademia cinese delle scienze hanno segnalato un nuovo metodo che consente un'efficiente CO₂ elettroriduzione a CO in virtù dell'adsorbimento di ioni cloruro a bassa coordinazione su un elettrodo a fibra cava d'argento.

I risultati sono stati pubblicati in Angewandte Chemie International Edition .

La conversione elettrochimica di CO₂ in combustibili a base di carbonio e preziose materie prime mediante elettricità rinnovabile è una strategia interessante per la neutralità del carbonio. La CO è il componente chiave del syngas, una miscela di CO e H₂ che possono essere convertiti direttamente in vari prodotti chimici a valore aggiunto tramite processi industriali ben sviluppati. Pertanto, CO₂ l'elettroriduzione a CO è una delle strade più promettenti per ottenere prodotti competitivi in ​​termini di costi.

Tuttavia, a causa della bassa solubilità e del coefficiente di diffusione di CO₂ negli elettroliti acquosi, rimane una sfida possedere una grande densità di corrente, un'elevata efficienza faradaica e un'eccellente stabilità per le applicazioni pratiche di CO₂ utilizzo.

In questo studio, sulla base dell'elettroriduzione altamente efficiente CO₂ a CO sull'elettrodo a fibra cava d'argento, il team di ricerca ha ulteriormente introdotto ioni cloruro nella soluzione dell'elettrodo. Mediante l'adsorbimento specifico di ioni cloruro, la struttura elettronica della superficie dell'elettrodo è stata funzionalmente regolata per inibire la reazione laterale di evoluzione dell'idrogeno.

L'adsorbimento di ioni cloruro a bassa coordinazione su un elettrodo a fibra cava d'argento ha ridotto la CO₂ a CO a una densità di corrente a livello di ampere stabile (>150 h) (1 A·cm ^-2 ) e con un'elevata efficienza faradaica di CO (>92%).

Esperimenti elettrochimici hanno dimostrato che l'elevata concentrazione di Cl- nell'elettrolita potrebbe essere adsorbita a bassa coordinazione sulla superficie delle fibre cave d'argento. Questo non solo ostacola il verificarsi della reazione di evoluzione dell'idrogeno, ma ottimizza anche la cinetica di CO₂ riduzione a CO, portando a una migliore eCO₂ Prestazioni RR, anche alla densità di corrente a livello di ampere.

Questo lavoro fornisce una nuova strategia per sviluppare ulteriormente la CO₂ elettrocatalitica sistemi ad alta densità di corrente, alta selettività ed elevata stabilità in CO₂ utilizzazione e industria dei cloro-alcali. + Esplora ulteriormente

La nuova fibra cava d'argento aumenta l'elettroriduzione della CO2