可再生电力驱动的电化学二氧化碳减排(CO2R)为关闭碳循环和减少我们对化石燃料的过度依赖提供了一种有价值的方法。然而,通常需要高纯度CO2作为原料,这可能会降低该工艺的可行性和经济可行性。烟道气的直接转化是一个有吸引力的选择,但由于CO2浓度低和O2杂质的存在而具有挑战性。因此,高达99%的外加电流可能会因不希望的氧还原反应(ORR)而损失。
新加坡国立大学Yanwei Lum和Bingqing Wang等发现酸性电解质可以显著抑制铜的ORR,使模拟烟气产生多碳产物成为可能。
本文要点:
(1)
使用复合铜和碳负载的单原子镍串联电催化剂,作者在200 mA cm-2下实现了46.5%的多碳法拉第效率,这比碱性条件下的裸铜高出约20倍。作者还展示了24小时的稳定性能,多碳产品的全电池能效为14.6%。引人注目的是,这一结果与先前报道的使用纯CO2的酸性CO2R系统相当。
(2)
作者的发现展示了设计高效电解槽的潜在途径,可将烟气直接转化为增值化学品和燃料。
参考文献:
Wang, M., Wang, B., Zhang, J. et al. Acidic media enables oxygen-tolerant electrosynthesis of multicarbon products from simulated flue gas. Nat Commun 15, 1218 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45527-1
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45527-1