Des chercheurs de l'Institut d'ingénierie des procédés (IPE) de l'Académie chinoise des sciences et de l'Université de Yanshan ont proposé une stratégie pour augmenter l'efficacité faradique du CO dans le CO2 électrocatalytique. réaction de réduction (eCO2 RR), une option intéressante pour répondre à de graves préoccupations climatiques et produire des matières premières chimiques à valeur ajoutée via un couplage avec des énergies renouvelables. La stratégie est prometteuse pour produire du CO via eCO2 RR dans des conditions ambiantes.
L'étude a été publiée dans Advanced Functional Materials. le 30 août.
Parmi la grande variété de produits, tels que le formiate, le CO, le CH4 , C2 H4 , C2 H5 OH et CH3 OH, converti à partir d'eCO2 RR, CO revêt une importance particulière.
Malheureusement, bien que l'eCO2 La RR en CO a l'avantage d'être réalisée à température et pression ambiantes, elle souffre d'une faible efficacité faradique en raison d'un potentiel plus négatif que la valeur théorique, c'est-à-dire un surpotentiel, où la réaction de dégagement d'hydrogène (HER) est cinétiquement préférée.
"La question clé pour relever le défi mentionné ci-dessus est de concevoir et de développer des électrocatalyseurs efficaces, plus favorables à la catalyse de l'eCO2. RR au lieu de HER", a déclaré le professeur Yang Jun de l'IPE, auteur correspondant de l'étude.
Des calculs théoriques ont validé que les sites d'ensemble composés d'atomes d'Ag et de Pd pouvaient favoriser l'eCO2 RR en affaiblissant l’adsorption du CO ou en améliorant l’adsorption du COOH. Sur cette base, les chercheurs ont rapporté une stratégie visant à produire des nanoparticules d'alliage AgPd de tailles fines pour mettre en synergie l'effet d'ensemble et l'effet de levier de taille, atteignant une efficacité faradique élevée en CO allant jusqu'à 98,9 % en eCO2 RR avec une durabilité satisfaisante.
"Ce travail met en évidence l'adaptation de sites actifs via des ensembles atomiques, ce qui fournit une méthode pratique pour concevoir rationnellement des électrocatalyseurs avancés vers un eCO2 à haut rendement. RR", a déclaré le professeur Yang.
Plus d'informations : Qing Zeng et al, Nanoalliages fins AgPd atteignant une synergie de taille et d'ensemble pour une électroréduction CO2 à CO à haute efficacité, Matériaux fonctionnels avancés (2023). DOI : 10.1002/adfm.202307444
Informations sur le journal : Matériaux fonctionnels avancés
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
