酸中CO2电还原研究进展
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2023-11-13 16:59:22
摘要 二氧化碳电还原是将可再生电力和二氧化碳转化为高价值燃料和化学品的一种有前景的技术。选择性、能源效率、碳效率和可持续性是适合工业应用...
二氧化碳电还原是将可再生电力和二氧化碳转化为高价值燃料和化学品的一种有前景的技术。选择性、能源效率、碳效率和可持续性是适合工业应用的二氧化碳电解还原技术的标准。使用碱性和中性电解质时，二氧化碳形成碳酸盐会导致碳效率较低。碱性电解液再生能耗高，中性电解液电阻高，导致能源效率低。
因此，用酸性电解质还原二氧化碳因其提高碳效率和能源效率的潜力而成为热门话题。在酸性条件下提高二氧化碳还原的选择性具有挑战性。人们提出了多种方法来抑制H +还原并促进CO2 还原。然而，酸性条件下阳离子效应和局部pH值对CO2还原的影响的基本问题仍然存在争议。此外，气体扩散电极中的碳酸氢盐沉淀限制了酸性电解质的可持续性。
最近，南方科技大学顾教授领导的研究小组总结了已报道的通过传质和电极反应提高酸性条件下CO2还原选择性的策略。基于这两方面，设计了不同的方法，包括添加碱金属阳离子、表面修饰、纳米结构和电子结构调制。还总结了酸性条件下CO2RR的模拟方法。最后，提出了在酸性条件下进一步提高 CO2RR 技术的能源效率和可持续性的机会。
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