发展经济可行的CO2还原生成CO、合成气的方法需要实现更高产物选择性和更高通量,因此需要发展耐久性较好的电催化电解槽。通过高比表面积纳米催化剂与气体传输扩散层结合,能够实现高通量CO2和较高的转化率,但是这种条件中催化剂的利用率较低,过早的性能衰减,在气体扩散层中大量涌入气体,导致超过电解槽的兼容容量。
有鉴于此,美国国家标准技术研究所David Raciti、Thomas P. Moffat,杜克大学Benjamin J. Wiley等报道研究高长径比的Ag纳米线网络电极作为气体扩散催化剂在电催化CO2还原为CO的性能和效果。
通过一种具有较高长宽比的Ag线作为催化剂层,将其与非导电性多孔聚四氟乙烯PTFE(polytetrafluorethylene)气体扩散层结合,构建的电解池实现了更长久和更好的催化选择性。在这个电解槽中能够通过调控催化剂层的厚度考察催化剂的使用率和催化反应选择性。
参考文献
David Raciti*, Trevor Braun, Brian M. Tackett, Heng Xu, Mutya Cruz, Benjamin J. Wiley*, and Thomas P. Moffat*, High-Aspect-Ratio Ag Nanowire Mat Electrodes for Electrochemical CO Production from CO2, ACS Catal. 2021, 11, 11945–11959
DOI: 10.1021/acscatal.1c02783
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c02783