El apoyo ácido de Lewis aumenta el acoplamiento C-C en la reacción electroquímica pulsada CO2

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los electrocatalizadores de óxido de cobre son eficaces para la reducción de CO2 a productos de C2+.
• La preservación de las especies de óxido de cobre de alta valencia (CuO) es un desafío.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema de electrocatalización de Cu utilizando electrorreducción pulsada para mejorar la formación de productos de C2+.
• Investigar el papel de los soportes ácidos de Lewis en la estabilización de las especies activas de cobre.

Principales métodos:

• Utilizó un método de electrorreducción pulsada con un electrocatalizador de Cu con apoyo ácido de Lewis.
• Se utilizó la espectroscopia de absorción de rayos X con resolución en el tiempo in situ para estudiar la dinámica del catalizador.
• Investigó la interacción entre CuOx y soportes de óxido metálico bajo potencial catódico.

Principales resultados:

• Se logró una eficiencia Faradaic del ~76% para los productos C2+ a -0,99 V frente a RHE.
• Actividad de masa aumentada aproximadamente 2 veces en comparación con el CuO convencional.
• Se ha revelado que el ZnOx actúa como un soporte ácido de Lewis, preservando las especies Cuδ+O en las interfaces Cuδ+O/Znδ+O.

Conclusiones:

• La interfaz Cuδ+O/Znδ+O, facilitada por la electrorreducción pulsada y la activación de KOH, promueve la formación de productos de C2+.
• Una estrategia general de estabilización de las especies Cuδ+O con apoyos ácidos de Lewis adecuados mejora la selectividad de C2+.
• Universalidad demostrada en varios soportes de óxido metálico para estabilizar especies activas de cobre.