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ACS Energy Lett.：低電壓下甘油氧化和CO還原同時生成C2和C3產(chǎn)品

電化學(xué)二氧化碳還原（CO₂R）生產(chǎn)多碳產(chǎn)品以化學(xué)鍵形式儲存可再生能源，有助于取代化石化學(xué)原。然而，伴隨的陽極析氧反應(yīng)（OER）降低了該過程的能源效率，而沒有可銷售的產(chǎn)品。利用有機(jī)氧化反應(yīng)（OOR）取代OER是一種新興的策略，可以降低整個電池電位，并在電池兩側(cè)產(chǎn)生有價值的產(chǎn)物。

近日，加拿大多倫多大學(xué)David Sinton（通訊作者）等人報道了一氧化碳（CO）還原，以避免碳酸鹽的形成并受益于有利于OOR的高堿性陽極條件。

在文中，作者開發(fā)了CO和甘油的共電解，以減少C₂陰極產(chǎn)品所需的能量，同時生產(chǎn)第二批具有較大市場規(guī)模的有價值的C₃產(chǎn)品。

為了克服高速OOR的動力學(xué)限制，作者開發(fā)了一種分級親水性納米結(jié)構(gòu)催化劑，其可以加速電荷和親水性有機(jī)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)移。

當(dāng)電流密度為180 mA cm^-2時，在全電池電位為1.34 V下實(shí)現(xiàn)了有價值的C₂和C₃產(chǎn)品流的高速協(xié)同生產(chǎn)，其中陰極C₂₊產(chǎn)品流（71%FE）和陽極C₃產(chǎn)品流（75%FE）。

該集成系統(tǒng)將CO轉(zhuǎn)化為C₂H₄的能量需求降低55%（至約72 GJ/ton C₂H₄），將CO₂生產(chǎn)乙烯的預(yù)計能量成本減半。

Glycerol Oxidation Pairs with Carbon Monoxide Reduction for Low-Voltage Generation of C₂ and C₃ Product Streams. ACS Energy Lett., 2021, DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01639.

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c01639.

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/11/0c5abe0eb6/

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