El electrolito orgánico no nucleófilo resiste la carbonización durante la electrorreducción selectiva de CO2

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Catálisis
• Química ecológica

Sus antecedentes:

• La carbonización espontánea de los electrolitos en los electrolizadores de CO2 reduce la eficiencia.
• Se proponen disolventes apróticos con bajo contenido de agua y ácidos no nucleófilos para mitigar la carbonatación.

Objetivo del estudio:

• Investigar si el diseño de un electrolito aprótico puede lograr una alta selectividad de reducción de CO2 y una baja carbonatación.
• Demostrar una nueva estrategia de electrolitos para una eficiente electrorreducción de CO2.

Principales métodos:

• Reducción electroquímica del CO2 mediante un catalizador Au policristalino.
• El dimetilsulfóxido como disolvente y el ácido acético/acetato como donante de protones.
• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) para el análisis de electrolitos.

Principales resultados:

• Se logró una eficiencia de más del 90% para la reducción de CO2 a CO.
• Se observaron bajas concentraciones de bicarbonato milimolares, lo que indica una carbonatación mínima.
• Se mantuvo una alta actividad de protones y estabilidad en el electrolito aprótico, incluso con agua añadida.

Conclusiones:

• La carbonatación por electrolitos puede atenuarse y desacoplarse de la reducción eficiente de CO2.
• Los disolventes apróticos ofrecen una estrategia viable para el diseño de electrolitos electrolíticos avanzados de CO2.
• Este trabajo proporciona nuevos principios para sistemas de electrorreducción de CO2 a baja temperatura.