Une équipe de recherche dirigée par les Prs. Chen Wei et Wei Wei de l'Institut de recherche avancée de Shanghai (SARI) de l'Académie chinoise des sciences ont présenté une nouvelle méthode qui permet d'utiliser efficacement le CO₂ électroréduction en CO grâce à l'adsorption d'ions chlorure à faible coordination sur une électrode à fibres creuses d'argent.

Les résultats ont été publiés dans Angewandte Chemie International Edition .

La conversion électrochimique du CO₂ en carburants à base de carbone et en matières premières précieuses par l'électricité renouvelable est une stratégie attrayante pour la neutralité carbone. Le CO est le composant clé du gaz de synthèse, un mélange de CO et de H₂ qui peuvent être directement convertis en divers produits chimiques à valeur ajoutée via des procédés industriels bien développés. Par conséquent, le CO₂ l'électroréduction en CO est l'une des voies les plus prometteuses pour obtenir des produits à coût compétitif.

Cependant, en raison de la faible solubilité et du faible coefficient de diffusion du CO₂ dans les électrolytes aqueux, il reste un défi de posséder une grande densité de courant, une efficacité faradique élevée et une excellente stabilité pour les applications pratiques du CO₂ utilisation.

Dans cette étude, sur la base de l'électroréduction hautement efficace CO₂ au CO sur une électrode à fibre creuse en argent, l'équipe de recherche a ensuite introduit des ions chlorure dans la solution d'électrode. Au moyen d'une adsorption spécifique d'ions chlorure, la structure électronique de la surface de l'électrode a été fonctionnellement régulée pour inhiber la réaction secondaire de dégagement d'hydrogène.

L'adsorption d'ions chlorure à faible coordination sur une électrode à fibre creuse en argent a réduit le CO₂ au CO à une densité de courant de niveau ampère stable (>150 h) (1 A·cm ^-2 ) et avec une efficacité faradique CO élevée (>92%).

Des expériences électrochimiques ont démontré que la forte concentration de Cl- dans l'électrolyte pouvait être adsorbée à faible coordination sur la surface des fibres creuses d'argent. Cela entrave non seulement l'apparition de la réaction de dégagement d'hydrogène, mais optimise également la cinétique du CO₂ réduction du CO, conduisant à un meilleur eCO₂ Performances RR, même à une densité de courant de niveau ampère.

Ce travail fournit une nouvelle stratégie pour développer davantage le CO électrocatalytique₂ systèmes à haute densité de courant, haute sélectivité et haute stabilité au CO₂ l'utilisation et l'industrie du chlore-alcali. + Explorer plus loin

Une nouvelle fibre creuse en argent stimule l'électroréduction du CO2