Illustrazione schematica di un elettrodo a fibra cava per aumentare la riduzione di CO2 a CO. Credito:SARI
Un gruppo di ricerca guidato dai Prof. Wei Wei e Chen Wei dello Shanghai Advanced Research Institute (SARI) dell'Accademia cinese delle scienze hanno segnalato un elettrodo a fibra cava d'argento micro/nanostrutturato gerarchico per aumentare la CO2 elettroriduzione.
L'elettrodo riduce CO2 a CO con CO2 conversioni superiori al 54% a una velocità spaziale elevata di 31.000 ml gcat -1 ·h -1 in condizioni ambientali, mantenendo stabili densità di corrente elevate (~1,26 A·cm -2 ) ed elevate efficienze faradaiche di CO (~93%).
I risultati sono stati pubblicati su Nature Communications il 2 giugno.
La conversione elettrochimica di CO2 in combustibili a base di carbonio e preziose materie prime mediante elettricità rinnovabile è una strategia interessante per la CO2 abbattimento e consumo di energia rinnovabile che possono aiutare a raggiungere l'obiettivo della carbon neutrality.
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 come la sintesi di Fischer-Tropsch, la sintesi di metanolo, ecc. Pertanto, CO2 l'elettroriduzione a CO è considerata uno dei mezzi più promettenti per ottenere prodotti a costi competitivi. Tuttavia, CO2 altamente efficiente la conversione con un'elevata velocità spaziale in condizioni miti rimane una sfida.
L'elettrodo a fibra cava con micro/nanostrutture gerarchiche in questo studio è composto solo da argento metallico (Ag) per elettroridurre CO2 a CO. Un elettrodo di Ag a fibra cava così poroso che funge da CO2 il dispersore non solo migliora le reazioni dell'interfaccia trifase, ma guida anche i trasferimenti di massa durante l'elettrolisi.
I risultati elettrochimici e gli spettri Raman operando risolti nel tempo dimostrano che le reazioni di interfaccia trifase potenziate e i trasferimenti di massa orientati aumentano sinergicamente la produzione di CO.
Questo risultato offre nuove opportunità per aumentare simultaneamente le reazioni di interfaccia trifase e la cinetica di trasferimento di massa. Inoltre, dimostra che la fibra cava Ag micro/nanostrutturata può essere un elettrodo industriale ideale con un'eccellente durata, rappresentando un incoraggiante avanzamento nella CO2 elettroriduzione che può portare ad applicazioni scalabili. + Esplora ulteriormente
