由于电化学CO2还原反应(CO2RR)中的碳酸盐形成,而使CO2RR遭受能量损失。通过级联反应,将CO2转化为CO,然后进行CO还原,可以解决这一问题,但其碳效率(CE)、能源效率(EE)、选择性和稳定性的综合性能需要改进。在这里,多伦多大学Edward Sargent、David Sinton提出了一种异质结碳储层催化剂(CRC)结构,该结构由铜纳米颗粒和多孔碳纳米颗粒组成。
本文要点:
1) CRC的吡啶和吡咯官能团可以吸收CO,从而在CO耗尽的条件下实现高CE。使用CRC催化剂,作者在200 mA cm−2的液流池中实现了50%和93%的乙醇FE和CE(CE*法拉第效率[FE]=47%)。
2) 相比之前的研究,该催化剂使乙醇的CE*FE翻倍。作者在膜电极组件(MEA)系统中发现,该催化剂在100 mA cm−2下具有超过85小时的持续效率。
Sungjin Park et.al High carbon efficiency in CO-to-alcohol electroreduction using a CO reservoir Joule 2023
DOI: 10.1016/j.joule.2023.08.001
https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.08.001