研讨完成高选择性一氧化碳电解制乙酸 发表时间:2024-10-13
来源:改革发展
近来,中国科学院大连化学物理研讨地点一氧化碳电解制燃料和化学品方面获得新进展,使用催化剂纳米颗粒间间隔调控产品选择性的新战略,完成了工业级电流密度下高选择性CO电解制乙酸。相关效果宣布在
一氧化碳电解是串联电解二氧化碳制多碳产品反响道路中的重要环节,但当时一氧化碳电解难以在工业级电流密度下高选择性生成单一C2+产品,现在的产品选择性调控战略大多散布在在原子/纳米标准上的催化活性位结构设计。另一方面,介观标准上的物质传输进程会显着影响催化活性中心邻近的反响微环境,对产品选择性的调控相同至关重要,但该问题在以往研讨中经常被忽视。
工作中,团队经过机械混合不同份额的铜纳米颗粒与导电炭黑这一简易办法,构建了一系列铜纳米颗粒间间隔可调的模型气体分散电极,并应用于工业级电流密度下的碱性一氧化碳电解。研讨之后发现,跟着铜纳米颗粒间间隔添加,乙烯选择性不断下降,一起乙酸选择性敏捷添加,渐渐的变成为主导的反响产品。数值核算依据成果得出,相对于纯铜纳米颗粒催化剂,使用导电炭黑添加颗粒间间隔后,铜纳米颗粒的部分一氧化碳浓度和部分pH升高,有利于乙酸生成途径。团队进一步耦合外部反响条件,完成了高选择性一氧化碳电解制乙酸。在优化反响条件下,乙酸法拉第功率和分电流密度别离到达77.5%和705mA/cm2,乙酸收率最高为82.3%。
该研讨将在介观标准上影响物质传输的颗粒间间隔效应拓宽到工业相关条件下的一氧化碳电解反响,研讨依据成果得出颗粒间间隔可作为催化反响产品选择性的一种介观标准描述符。