人们表征发现，碳酸盐/碳酸氢盐参数电催化还原CO₂反应是工业量级电催化还原CO₂面临的主要挑战和困难。最近，人们发现酸性电解液能够克服碳酸盐沉淀的问题，并且最大化的将CO₂转化为具有利用价值的产品。但是人们仍无法通过实验直接验证和说明这个结论的成立，而且对酸性电解CO₂的详细机理仍不清楚。

有鉴于此，瑞士联邦材料科学与技术研究所Alessandro Senocrate等通过原位宽角度X射线散射表征技术，明确表征说明Ag和Cu气体扩散电极在酸性电解液进行电催化还原CO₂能够在pH 1的强酸性体系产生很多碳酸盐/碳酸氢盐。

主要内容

（1）

碳酸盐/碳酸氢盐的强度随着电催化的时间增加而增加，同时产物的选择性逐渐降低，生成H₂增加。通过电催化表征测试和电催化反应产物分析，发现对于酸性更强的电解液，产生CO₂电催化还原反应所需的最小电流增加。这项研究结果说明催化剂附近的pH值发生提高的现象。

（2）

这项研究结果说明酸性电催化还原CO₂能够生成高选择性的产物，而且在催化剂附近能够形成局部质子耗尽层。但是与此同时，在强酸性电解液仍发生碳酸盐沉淀现象。

参考文献

Francesco Bernasconi, Nukorn Plainpan, Marta Mirolo, Qing Wang, Peng Zeng, Corsin Battaglia, and Alessandro Senocrate*, Operando Observation of (Bi)carbonate Precipitation during Electrochemical CO₂ Reduction in Strongly Acidic Electrolytes，ACS Catal. 2024, 14, 8232–8237

DOI: 10.1021/acscatal.4c01884

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c01884