Diagrama de los procedimientos de fabricación detallados de Ag HF. Crédito:Edición internacional de Angewandte Chemie (2022). DOI:10.1002/anie.202210432
Un equipo de investigación dirigido por los Profs. Chen Wei y Wei Wei del Instituto de Investigación Avanzada de Shanghái (SARI) de la Academia de Ciencias de China informaron sobre un método novedoso que permite un CO2 eficiente electrorreducción a CO en virtud de la adsorción de iones de cloruro de baja coordinación en un electrodo de fibra hueca de plata.
Los resultados se publicaron en Angewandte Chemie International Edition .
La conversión electroquímica de CO2 en combustibles a base de carbono y valiosas materias primas mediante electricidad renovable es una estrategia atractiva para la neutralidad del carbono. El CO es el componente clave del gas de síntesis, una mezcla de CO y H2 que se pueden convertir directamente en varios productos químicos de valor agregado a través de procesos industriales bien desarrollados. Por lo tanto, CO2 la electrorreducción a CO es una de las rutas más prometedoras para obtener productos competitivos en costes.
Sin embargo, debido a la baja solubilidad y coeficiente de difusión del CO2 en electrolitos acuosos, sigue siendo un desafío poseer una gran densidad de corriente, una alta eficiencia faradaica y una excelente estabilidad para aplicaciones prácticas de CO2 utilización.
En este estudio, sobre la base de la electrorreducción CO2 de alta eficiencia a CO sobre un electrodo de fibra hueca de plata, el equipo de investigación introdujo además iones de cloruro en la solución del electrodo. Por medio de la adsorción específica de iones de cloruro, la estructura electrónica de la superficie del electrodo se reguló funcionalmente para inhibir la reacción secundaria del desprendimiento de hidrógeno.
La adsorción de iones de cloruro de baja coordinación en un electrodo de fibra hueca de plata redujo el CO2 a CO a una densidad de corriente estable (>150 h) a nivel de amperios (1 A·cm -2 ) y con una alta eficiencia faradaica de CO (>92%).
Los experimentos electroquímicos demostraron que la alta concentración de Cl- en el electrolito podría adsorberse con baja coordinación en la superficie de las fibras huecas de plata. Esto no solo dificulta la ocurrencia de la reacción de evolución del hidrógeno, sino que también optimiza la cinética del CO2 reducción de CO, lo que conduce a un mejor eCO2 Rendimiento RR, incluso a la densidad de corriente de nivel de amperios.
Este trabajo proporciona una nueva estrategia para seguir desarrollando CO2 electrocatalítico sistemas con alta densidad de corriente, alta selectividad y alta estabilidad en CO2 utilización e industria cloro-álcali. La nueva fibra hueca de plata aumenta la electrorreducción de CO2
