基于零间隙阴离子交换膜(AEM)的CO₂电解是一种很有前途的CO生产技术，但其在高电流密度下的性能仍然受制于局部CO₂浓度较低，原因是CO₂中和量较大。

近日，丹麦技术大学Brian Seger，Aoni Xu使用工业银催化剂，系统地考察了改变CO2进料方式(如流量、分压等)对反应的影响。通过调节CO₂供给模式，并借助质量传输模型对CO₂的利用进行定量分析，开发了一个表示为表面可及CO₂浓度([CO₂]^SA)的描述符，该描述符使研究人员能够指示局部[CO₂]/[OH]^-比的瞬变状态，并有助于确定CO₂到CO的转化极限。

文章要点

1）为了丰富[CO₂]^SA，研究人员开发了三种通用策略：(1)增加催化层厚度，(2)提高CO₂压力，(3)应用脉冲电化学(PE)方法。

2）值得注意的是，优化的PE方法允许通过利用CO₂中和的动态平衡期将[CO₂]^SA保持在高水平。工业银催化剂的最大J_CO为368±28 mA cm_geo^-2。

参考文献

Qiucheng Xu, et al, Enriching Surface-Accessible CO₂ in the Zero-Gap Anion-Exchange-Membrane-Based CO₂ Electrolyzer, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202214383

DOI: 10.1002/anie.202214383

https://doi.org/10.1002/anie.202214383