Los sitios de puente de las superficies Au son activos para la reducción electrocatalítica de CO2

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de la superficie
• Espectroscopia

Sus antecedentes:

• El oro (Au) es un electrocatalizador altamente selectivo para la reducción de CO2 a CO.
• Estudios anteriores sugirieron que la reducción de CO2 ocurre solo en los sitios superiores de las superficies Au.
• Se necesitan sistemas espectroelectroquímicos mejorados in situ para estudiar las reacciones en condiciones realistas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de las especies de CO enlazadas por puente (*COB) durante la reducción electroquímica de CO2 en Au.
• Desarrollar un electrodo de cristal Si ATR con recubrimiento Au para mediciones IR in situ mejoradas.
• Para sondear el comportamiento de adsorción y desorción de *COB en condiciones de reacción.

Principales métodos:

• Preparación de un electrodo de cristal Si ATR con recubrimiento Au.
• Mediciones espectroelectroquímicas in situ mediante espectroscopia de reflexión total atenuada por transformado de Fourier en infrarrojo (ATR-FTIR).
• Análisis de la cinética de desorción dependiente del potencial y de la concentración superficial de *COB.

Principales resultados:

• La superficie Au se reestructura de manera irreversible, aumentando los sitios de puente para la adsorción de CO en segundos.
• * Las especies de COB se identificaron como intermediarios activos en la reducción de CO2 a CO.
• Hasta el 38% de la reacción se produce en sitios de puentes con un sobrepotencial medio.

Conclusiones:

• La reducción electroquímica de CO2 en Au implica productos intermedios activos *COB en los sitios de puentes reestructurados.
• Este estudio actualiza la comprensión de los mecanismos de reacción en los electrocatalizadores Au.
• El sistema espectroelectroquímico desarrollado permite estudios mecanicistas detallados en condiciones de reacción.