I ricercatori dell'Istituto di ingegneria di processo (IPE) dell'Accademia cinese delle scienze e dell'Università di Yanshan hanno proposto una strategia per aumentare l'efficienza faradaica della CO nella CO2 elettrocatalitica reazione di riduzione (eCO2 RR), un’opzione interessante per affrontare gravi preoccupazioni climatiche e produrre materie prime chimiche a valore aggiunto attraverso l’accoppiamento con le energie rinnovabili. La strategia è promettente nella produzione di CO tramite eCO2 RR a condizioni ambientali.
Lo studio è stato pubblicato in Advanced Functional Materials il 30 agosto.
Tra la grande varietà di prodotti, come formiato, CO, CH4 , C2 H4 , C2 H5 OH e CH3 OH, convertito da eCO2 RR, CO è di particolare importanza.
Sfortunatamente, anche se l'eCO2 La RR a CO ha il vantaggio di essere effettuata a temperatura e pressione ambiente, soffre di una bassa efficienza faradaica a causa di un potenziale più negativo rispetto al valore teorico, cioè sovrapotenziale, dove la reazione di evoluzione dell'idrogeno (HER) è cineticamente preferita.
"La questione chiave per affrontare la sfida sopra menzionata è progettare e sviluppare elettrocatalizzatori efficienti che siano più favorevoli per catalizzare eCO2 RR invece di HER", ha affermato il Prof. Yang Jun dell'IPE, autore corrispondente dello studio.
Calcoli teorici hanno convalidato che i siti ensemble composti da atomi di Ag e Pd potrebbero promuovere l'eCO2 RR indebolendo l'adsorbimento di CO o migliorando l'adsorbimento di COOH. Sulla base di ciò, i ricercatori hanno delineato una strategia per produrre nanoparticelle di lega AgPd con dimensioni fini per sinergizzare l'effetto dell'insieme e l'effetto leva dimensionale, ottenendo un'elevata efficienza faradaica di CO fino al 98,9% in eCO2 RR con durata soddisfacente.
"Questo lavoro evidenzia la personalizzazione dei siti attivi tramite insiemi atomici, che fornisce un metodo pratico per progettare razionalmente elettrocatalizzatori avanzati verso eCO2 ad alta efficienza RR," ha detto il Prof. Yang.
Ulteriori informazioni: Qing Zeng et al, Nanoleghe Fine AgPd che ottengono una sinergia di dimensioni e insieme per l'elettroriduzione da CO2 a CO ad alta efficienza, Materiali funzionali avanzati (2023). DOI:10.1002/adfm.202307444
Informazioni sul giornale: Materiali funzionali avanzati
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
