將CO2電還原(CO2RR)為高價(jià)值化學(xué)品對(duì)環(huán)境和能源非常重要,其中一個(gè)挑戰(zhàn)是直接有效地生產(chǎn)乙酸鹽。在這里,香港大學(xué)Dai Hongjie展示了一種Cu(OH)2衍生的Cu/CuOx催化劑,該催化劑在含有硼酸鹽添加劑的KOH電解質(zhì)中,CO2RR到乙酸鹽的法拉第效率達(dá)到87%?。
本文要點(diǎn):
1) 動(dòng)態(tài)電解形態(tài)顯示,高濃度和低濃度的溶解CO2(aq)和質(zhì)子供體HCO3?分別是乙酸鹽的關(guān)鍵。原位拉曼光譜表明,在高壓下,氧結(jié)合的中間體*OC?O*作為乙酸鹽前體在Cu(I)上形成。
2) 通過熔化CO2(s)將CO2(l)引入CO2(g)和電解質(zhì)之間的界面進(jìn)一步增加[CO2(aq)],并將乙酸鹽的電流密度提高到86?mA?cm–2,相應(yīng)的法拉第效率為71%。陰極表面的Cu2+交聯(lián)藻酸鹽涂層大大提高了Cu/CuOx催化劑的耐久性,相應(yīng)的乙酸鉀產(chǎn)率為30?mg?h?1?cm?2。
Jiachen Li et.al Electrochemical acetate production from high-pressure gaseous and liquid CO2 Nature Catalysis 2023
DOI: 10.1038/s41929-023-01046-8
https://doi.org/10.1038/s41929-023-01046-8