大化所ACS: 调制颗粒间距, 竣事工业沟通CO采选性电解

发布日期:2024-07-07 09:01    点击次数:143

大化所ACS: 调制颗粒间距, 竣事工业沟通CO采选性电解

CO2电解法出产乙烯、酒精、乙酸等多碳(C2+)家具极具诱骗力,但碳驾御率低。通过将CO2复原成CO,再进行CO电解,为C2+出产提供了一条高效的路线。与CO2电解比拟,CO电解更故意于C-C耦合,因为CO的遮掩率更高。但是,由于CO电解产生特定C2+的响应路线相配复杂,采选性出产C2+产物仍然具有挑战性。CO2/CO电解采选性终结的照拂主要邻接在催化剂结构的尺寸、花式、构成、弱势、氧化状况以及纳米和原子步调的低配位等方面。同期,影响中步调物种迁徙的要素,如左近效应也相同环节,但继续被淡薄。

近日,中国科学院大连化物所高敦峰课题组给与一种便捷的智商,将Cu纳米粒子与炭黑物理羼杂,制备出平均粒子间距可调的Cu纳米粒子气体扩散电极(GDEs),并照拂了在工业沟通电流密度下粒子间距对CO电解产物采选性的影响。值得平缓的是,加多Cu纳米颗粒在催化剂层中的平均颗粒间距不错栽植对乙酸盐的采选性。

执行和数值缱绻终结标明,较大的颗粒间距离加多了Cu纳米颗粒隔邻的局部pH值和局部CO浓度,这是由于中步调上颗粒间CO扩散放松,从而导致CO电解产生乙酸的改善。

通过进一步耦合外部响应条目(即CO压力升高和阳极液浓度升高),乙酸盐法拉第恶果(FE)和部分电流密度离别达到77.5%和705 mA cm-2。此外,在施加的电流密度为300 mA cm-2和0.5 MPa CO进料条目下,在1.0 M KOH中测量Cu纳米粒子电极的判辨性。终结标明,在110小时的响应经由中,电板电压判辨在2.4 V傍边,乙酸盐FE判辨在70%傍边。

总体而言,该项职责说明通过耦合催化剂的介不雅假想和外部经由强化,不错在工业沟通条目下采选性出产特定的产物。

Interparticle distance matters for selectivity control in industrially relevant CO electrolysis. ACS Energy Letters, 2024. DOI: 10.1021/acsenergylett.4c01203



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