Redução eletrocatalítica de CO2 por enriquecimento de reagentes e intermediários

Jul 26, 2023

1º de agosto de 2023

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por Chen Na, Academia Chinesa de Ciências

O uso da redução eletrocatalítica de dióxido de carbono para a produção de combustíveis multicarbonados de alto valor agregado (etileno, etanol, ácido acético, n-propanol) é dificultado por baixas seletividade e taxas de conversão, e seu desempenho ainda não atendeu aos requisitos para produção industrial .

Uma restrição importante para o desenvolvimento desta tecnologia é a baixa solubilidade e coeficiente de difusão do dióxido de carbono na fase aquosa, e a facilidade com que o dióxido de carbono reage com o hidróxido em solução aquosa para formar carbonatos. Isto resulta em baixas concentrações de dióxido de carbono e intermediários perto do sítio catalítico, limitando severamente a conversão de dióxido de carbono em produtos multicarbonados.

Estudos existentes mostraram que o enriquecimento de moléculas de CO2 e intermediários à base de carbono nas proximidades do sítio catalítico pode aumentar a porcentagem de moléculas ativadas por unidade de volume e aumentar a colisão efetiva entre moléculas, o que pode acelerar a taxa de reação e melhorar a seletividade. da conversão de CO2 em produtos multicarbonados.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Gao Minrui da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) da Academia Chinesa de Ciências publicou agora um artigo de revisão intitulado "Enriquecimento de reagentes e intermediários para redução eletrocatalítica de CO2" na Chemical Society Reviews.

Os pesquisadores resumiram sistematicamente as estratégias de enriquecimento na reação de redução de CO2 em termos da estrutura e propriedades das moléculas de CO2, design do catalisador, reconfiguração do catalisador, regulação microambiental local, regulação eletrolítica e otimização do dispositivo de eletrólise, e analisaram em profundidade os mecanismos dos reagentes. e intermedia o enriquecimento nas diferentes estratégias do nível macroscópico ao microscópico. Por último, previram os desafios do efeito de enriquecimento na promoção da redução de CO2, bem como o seu desenvolvimento futuro.

Mais Informações: Peng-Peng Yang et al, Enriquecimento de reagentes e intermediários para redução eletrocatalítica de CO2, Chemical Society Reviews (2023). DOI: 10.1039/D2CS00849A

Informações do diário:Avaliações da Sociedade Química

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