Een onderzoeksteam onder leiding van profs. Wei Wei en Chen Wei van het Shanghai Advanced Research Institute (SARI) van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben melding gemaakt van een hiërarchische micro/nanogestructureerde zilveren holle-vezelelektrode om CO₂ te stimuleren elektroreductie.

De elektrode reduceert CO₂ naar CO met CO₂ conversies van meer dan 54% bij een hoge ruimtesnelheid van 31.000 ml gcat ^-1 ·h ^-1 onder omgevingsomstandigheden, met behoud van stabiele grote stroomdichtheden (~1,26 A·cm ^-2 ) en hoge CO-faradaïsche efficiëntie (~ 93%).

De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Communications op 2 juni

De elektrochemische omzetting van CO₂ in koolstofgebaseerde brandstoffen en waardevolle grondstoffen door hernieuwbare elektriciteit is een aantrekkelijke strategie voor CO₂ vermindering en verbruik van hernieuwbare energie die kunnen helpen het doel van koolstofneutraliteit te bereiken.

CO is de belangrijkste component van syngas, een mengsel van CO en H₂ die direct kunnen worden omgezet in verschillende chemicaliën met toegevoegde waarde via goed ontwikkelde industriële processen zoals Fischer-Tropsch-synthese, methanolsynthese, enz. Daarom is CO₂ elektroreductie tot CO wordt beschouwd als een van de meest veelbelovende manieren om kostenconcurrerende producten te verkrijgen. Echter, zeer efficiënte CO₂ conversie met hoge ruimtesnelheid onder milde omstandigheden blijft een uitdaging.

De holle-vezelelektrode met hiërarchische micro/nanostructuren in deze studie is samengesteld uit alleen metallisch zilver (Ag) voor elektroreducerende CO₂ naar CO. Zo'n poreuze, holle vezel Ag-elektrode werkt als een CO₂ dispergeermiddel verbetert niet alleen driefasige interfacereacties, maar begeleidt ook massaoverdrachten tijdens elektrolyse.

Elektrochemische resultaten en in de tijd opgeloste operando Raman-spectra tonen aan dat verbeterde driefasige interfacereacties en georiënteerde massaoverdrachten de CO-productie synergetisch verhogen.

Dit resultaat biedt nieuwe mogelijkheden voor het gelijktijdig verhogen van driefasige interfacereacties en massaoverdrachtskinetiek. Bovendien toont het aan dat de micro/nanogestructureerde holle Ag-vezel een ideale industriële elektrode kan zijn met een uitstekende duurzaamheid, wat een bemoedigende vooruitgang in CO₂ betekent. elektroreductie die kan leiden tot schaalbare toepassingen. + Verder verkennen

Nieuwe katalysatoren bevorderen de industriële productie van schone vloeibare brandstoffen uit syngas