Investigadores del Instituto de Ingeniería de Procesos (IPE) de la Academia de Ciencias de China y la Universidad de Yanshan han propuesto una estrategia para aumentar la eficiencia faradaica del CO2 electrocatalítico. reacción de reducción (eCO2 RR), una opción atractiva para abordar graves preocupaciones climáticas y producir materia prima química con valor agregado mediante el acoplamiento con energías renovables. La estrategia es prometedora para producir CO a través de eCO2 RR en condiciones ambientales.
El estudio fue publicado en Advanced Functional Materials el 30 de agosto.
Entre la gran variedad de productos, como formiato, CO, CH4 , C2 H4 , C2 H5 OH y CH3 OH, convertido de eCO2 RR, CO es de particular importancia.
Desafortunadamente, aunque el eCO2 La RR a CO tiene la ventaja de realizarse a temperatura y presión ambiente, pero adolece de una baja eficiencia faradaica debido a un potencial más negativo que el valor teórico, es decir, un sobrepotencial, donde se prefiere cinéticamente la reacción de desprendimiento de hidrógeno (HER).
"La cuestión clave para abordar el desafío antes mencionado es diseñar y desarrollar electrocatalizadores eficientes que sean más favorables para catalizar eCO2 RR en lugar de HER", afirmó el profesor Yang Jun del IPE, autor correspondiente del estudio.
Los cálculos teóricos validaron que los sitios del conjunto compuestos por átomos de Ag y Pd podrían promover el eCO2 RR debilitando la adsorción de CO o mejorando la adsorción de COOH. Con base en esto, los investigadores informaron una estrategia para producir nanopartículas de aleación de AgPd con tamaños finos para sinergizar el efecto conjunto y el apalancamiento del tamaño, logrando una alta eficiencia faradaica de CO de hasta el 98,9% en eCO2 RR con durabilidad satisfactoria.
"Este trabajo destaca la adaptación de sitios activos a través de conjuntos atómicos, lo que proporciona un método práctico para diseñar racionalmente electrocatalizadores avanzados hacia eCO2 de alta eficiencia. RR", afirmó el profesor Yang.
Más información: Qing Zeng et al, Nanoaleaciones finas de AgPd que logran tamaño y sinergia de conjunto para una electrorreducción de CO2 a CO de alta eficiencia, Materiales funcionales avanzados (2023). DOI:10.1002/adfm.202307444
Información de la revista: Materiales funcionales avanzados
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
