CO₂ elektroreductie is een veelbelovende techniek om hernieuwbare elektriciteit en CO₂ om te zetten tot hoogwaardige brandstoffen en chemicaliën. Selectiviteit, energie-efficiëntie, koolstofefficiëntie en duurzaamheid zijn de criteria voor CO₂ elektroreductietechnieken geschikt voor industriële toepassingen.

Met alkalische en neutrale elektrolyten, carbonaatvorming uit CO₂ leidt tot een lage koolstofefficiëntie. Een hoog energieverbruik om alkalische elektrolyten te regenereren en een hoge weerstand van neutrale elektrolyten veroorzaken een lage energie-efficiëntie.

Vandaar CO₂ reductie met zure elektrolyten wordt een hot topic vanwege het potentieel ervan om de koolstofefficiëntie en energie-efficiëntie te verhogen. Verbetering van de selectiviteit richting CO₂ reductie is een uitdaging in zure omstandigheden. Er werden diverse benaderingen voorgesteld om H ⁺ te onderdrukken reductie en bevordering van CO₂ reductie.

Er zijn echter fundamentele vragen over het kationeffect en het lokale pH-effect op CO₂ vermindering van de zure omstandigheden staan ​​nog steeds ter discussie. Bovendien beperkt bicarbonaatprecipitatie in gasdiffusie-elektroden de duurzaamheid van zure elektrolyten.

Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van prof. Jun Gu van de Southern University of Science and Technology, China, de gerapporteerde strategieën samengevat om de selectiviteit ten aanzien van CO₂ te verbeteren. vermindering van zure omstandigheden als gevolg van massatransport en elektrodereacties.

Verschillende benaderingen, waaronder het toevoegen van alkalikationen, oppervlaktedecoratie, nanostructurering en elektronische structuurmodulatie, zijn ontworpen op basis van deze twee aspecten. De methoden voor de simulatie van CO2RR in zure omstandigheden worden ook samengevat.

Tenslotte worden de mogelijkheden voorgesteld om de energie-efficiëntie en duurzaamheid van CO2RR-technieken in zure omstandigheden verder te verbeteren. Deze recensie is gepubliceerd in het Chinese Journal of Catalysis .

Meer informatie: Xinyi Zou et al, Strategieën voor efficiënte CO2-elektroreductie in zure omstandigheden, Chinese Journal of Catalysis (2023). DOI:10.1016/S1872-2067(23)64511-5

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen