将CO2电还原(CO2RR)为高价值化学品对环境和能源非常重要,其中一个挑战是直接有效地生产乙酸盐。在这里,香港大学Dai Hongjie展示了一种Cu(OH)2衍生的Cu/CuOx催化剂,该催化剂在含有硼酸盐添加剂的KOH电解质中,CO2RR到乙酸盐的法拉第效率达到87% 。
本文要点:
1) 动态电解形态显示,高浓度和低浓度的溶解CO2(aq)和质子供体HCO3−分别是乙酸盐的关键。原位拉曼光谱表明,在高压下,氧结合的中间体*OC•O*作为乙酸盐前体在Cu(I)上形成。
2) 通过熔化CO2(s)将CO2(l)引入CO2(g)和电解质之间的界面进一步增加[CO2(aq)],并将乙酸盐的电流密度提高到86 mA cm–2,相应的法拉第效率为71%。阴极表面的Cu2+交联藻酸盐涂层大大提高了Cu/CuOx催化剂的耐久性,相应的乙酸钾产率为30 mg h−1 cm−2。
Jiachen Li et.al Electrochemical acetate production from high-pressure gaseous and liquid CO2 Nature Catalysis 2023
DOI: 10.1038/s41929-023-01046-8
https://doi.org/10.1038/s41929-023-01046-8