El bicarbonato no es un ácido general en la electrorreducción de CO2 au catalizado

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Catálisis
• Ciencias de la superficie

Sus antecedentes:

• La reducción electroquímica del dióxido de carbono (CO2) es crucial para la energía sostenible.
• Comprender el papel de los intermediarios como el bicarbonato es clave para optimizar la catálisis de reducción de CO2.
• Las superficies de oro (Au) se estudian ampliamente para la electrorreducción de CO2.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el papel específico del bicarbonato en la reducción electroquímica de CO2 en las superficies de oro policristalino.
• Para diferenciar entre el bicarbonato que actúa como un cocatalizador ácido general frente a un donante de protones.
• Investigar el impacto del bicarbonato en el pH interfacial durante la electrorreducción de CO2.

Principales métodos:

• Formulación de modelos microkinéticos para la reducción de CO2.
• Propuesta de criterios de diagnóstico para identificar la función del bicarbonato.
• Observación experimental de la dependencia de orden cero en la concentración de bicarbonato.
• Simulación de los gradientes de concentración interfaciales.

Principales resultados:

• El bicarbonato no interviene en el paso limitador de la electrorreducción de CO2 en Au.
• El bicarbonato funciona como un donante de protones después del paso limitador de velocidad.
• El bicarbonato actúa como un amortiguador lento, manteniendo el volumen pero no el pH local.

Conclusiones:

• El bicarbonato no es un cocatalizador ácido general en este sistema.
• La capacidad de amortiguación del bicarbonato está limitada en la interfaz electrodo-solución.
• La optimización de la reducción de CO2 requiere tener en cuenta el entorno de pH local más allá del almacenamiento en búfer.