Ny sølv hulfiber booster CO2-elektroreduktion

Et forskerhold ledet af Profs. Wei Wei og Chen Wei fra Shanghai Advanced Research Institute (SARI) fra det kinesiske videnskabsakademi har rapporteret om en hierarkisk mikro/nanostruktureret sølv hulfiberelektrode til at øge CO₂ elektroreduktion.

Elektroden reducerer CO₂ til CO med CO₂ konverteringer, der overstiger 54 % ved en høj rumhastighed på 31.000 mL gcat ^-1 ·h ^-1 under omgivende forhold, opretholdelse af stabile store strømtætheder (~1,26 A·cm ^-2 ) og høj CO faradaisk effektivitet (~93%).

Resultaterne blev offentliggjort i Nature Communications den 2. juni.

Den elektrokemiske omdannelse af CO₂ til kulstofbaserede brændstoffer og værdifulde råvarer med vedvarende elektricitet er en attraktiv strategi for CO₂ reduktion og vedvarende energiforbrug, der kan bidrage til at nå målet om CO2-neutralitet.

CO er nøglekomponenten i syngas, en blanding af CO og H₂ der direkte kan omdannes til forskellige værdiskabende kemikalier via veludviklede industrielle processer som Fischer-Tropsch syntese, methanol syntese osv. Derfor CO₂ elektroreduktion til CO anses for at være et af de mest lovende midler til at opnå omkostningskonkurrencedygtige produkter. Dog højeffektiv CO₂ konvertering med høj rumhastighed under milde forhold er fortsat en udfordring.

Hulfiberelektroden med hierarkiske mikro/nanostrukturer i denne undersøgelse er kun sammensat af metallisk sølv (Ag) til elektroreduktion af CO₂ til CO. Sådan en porøs, hulfiber Ag-elektrode, der fungerer som en CO₂ disperser forbedrer ikke kun trefasede grænsefladereaktioner, men styrer også masseoverførsler under elektrolyse.

Elektrokemiske resultater og tidsopløste operando Raman-spektre viser, at forbedrede trefasede grænsefladereaktioner og orienterede masseoverførsler synergistisk øger CO-produktionen.

Dette resultat giver nye muligheder for at øge trefase-grænsefladereaktioner og masseoverførselskinetik samtidigt. Derudover viser det, at den mikro/nanostrukturerede Ag hule fiber kan være en ideel industriel elektrode med fremragende holdbarhed, hvilket repræsenterer et opmuntrende fremskridt inden for CO₂ elektroreduktion, der kan føre til skalerbare applikationer. + Udforsk yderligere

Nye katalysatorer fremmer industriel produktion af rene flydende brændstoffer fra syngas