Reducción electrocatalítica de CO2 mediante enriquecimiento de reactivos e intermedios.

Jul 26, 2023

1 de agosto de 2023

Este artículo ha sido revisado de acuerdo con el proceso editorial y las políticas de Science X. Los editores han resaltado los siguientes atributos al tiempo que garantizan la credibilidad del contenido:

verificado

publicación revisada por pares

fuente confiable

corregir

por Chen Na, Academia China de Ciencias

El uso de la reducción electrocatalítica de dióxido de carbono para la producción de combustibles multicarbono de alto valor añadido (etileno, etanol, ácido acético, n-propanol) se ve obstaculizado por una baja selectividad y tasas de conversión, y su rendimiento aún no ha cumplido los requisitos para la producción industrial. .

Una limitación importante para el desarrollo de esta tecnología es la baja solubilidad y el coeficiente de difusión del dióxido de carbono en la fase acuosa, y la facilidad con la que el dióxido de carbono reacciona con el hidróxido en solución acuosa para formar carbonatos. Esto da como resultado bajas concentraciones de dióxido de carbono y productos intermedios cerca del sitio catalítico, lo que limita severamente la conversión de dióxido de carbono en productos multicarbono.

Los estudios existentes han demostrado que el enriquecimiento de moléculas de CO2 y productos intermedios a base de carbono en las proximidades del sitio catalítico puede aumentar el porcentaje de moléculas activadas por unidad de volumen y mejorar la colisión efectiva entre moléculas, lo que puede acelerar la velocidad de reacción y mejorar la selectividad. de la conversión de CO2 en productos multicarbonados.

Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Gao Minrui de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) de la Academia de Ciencias de China ha publicado un artículo de revisión titulado "Enriquecimiento de reactivos e intermedios para la reducción electrocatalítica de CO2" en Chemical Society Reviews.

Los investigadores resumieron sistemáticamente las estrategias de enriquecimiento en la reacción de reducción de CO2 en términos de estructura y propiedades de las moléculas de CO2, diseño del catalizador, reconfiguración del catalizador, regulación microambiental local, regulación de electrolitos y optimización de dispositivos de electrólisis, y analizaron en profundidad los mecanismos de los reactivos. y enriquecimiento de intermediarios en las diferentes estrategias desde el nivel macroscópico hasta el microscópico. Finalmente, predijeron los desafíos del efecto de enriquecimiento en la promoción de la reducción de CO2 así como su desarrollo futuro.

Más información: Peng-Peng Yang et al, Enriquecimiento de reactivos e intermedios para la reducción electrocatalítica de CO2, Chemical Society Reviews (2023). DOI: 10.1039/D2CS00849A

Información de la revista:Reseñas de la sociedad química

Proporcionado por la Academia China de Ciencias