基于气体扩散电极(GDE)的流动电解槽已越来越多地应用于与工业相关的电化学CO2还原反应(CO2RR),与此同时,对GDE系统的基本认识还不够。
有鉴于此,利用GDE流动电解槽内可调的系统参数,韩国科学技术院Jihun Oh报道了局部CO2对C2+产品选择性的影响。研究表明,调节铜(Cu)表面上的局部CO2浓度是促进CO2RR中C-C耦合的有效且通用的策略。
文章要点:
1)局部CO2浓度可能会影响*CO2,*H和*CO 的表面覆盖率,从而影响多碳(C2+)产物的反应路径。
2)以质量输运模型为指导,确定了三种方法来调制局部CO2基于GDE的电解槽的浓度:(1)催化剂层结构,(2)进料CO2浓度,(3)进料流速。
3)利用Cu2O纳米颗粒作为模型催化剂,通过调节局部CO2的浓度,300 mA cm-2时,C2+的最佳法拉第效率可达75.5 %。此外,在1 M KHCO3中,产生高达342 mA cm-2的局部电流密度。
Ying Chuan Tan,et al, Modulating Local CO2 Concentration as a General Strategy for Enhancing C−C Coupling in CO2 Electroreduction, Joule, 2020,
DOI:10.1016/j.joule.2020.03.013.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435120301288