Inhibición del catión alcalino del CO electroquímico mediado por imidazolio₂ Reducción en plata

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los líquidos iónicos a base de imidazolio mejoran la electrorreducción de CO2 a través de los efectos catiónicos.
• Los cationes alcalinos en medios acuosos también mejoran la reducción de CO2 en metales como el Ag.
• El efecto combinado de los cationes alcalinos y los líquidos iónicos de imidazolio está poco explorado.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos de la interacción de los cationes alcalinos y [EMIM][BF4] sobre la electrorreducción de CO2 en el Ag.
• Desentrañar los mecanismos detrás de la inhibición o el aumento observados.
• Determinar el papel del tamaño y el tipo de catión alcalino.

Principales métodos:

• Mediciones electroquímicas (conversión de CO2 en CO, selectividad).
• Espectroscopia de Raman mejorada en la superficie in situ (SERS).
• Espectroscopia de impedancia electroquímica dinámica (DEIS).
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

• Los cationes alcalinos generalmente inhiben la electrorreducción de CO2 mediada por [EMIM].
• Los iones de litio (Li +) mostraron una fuerte inhibición y promovieron la evolución del hidrógeno.
• Los datos espectroscópicos y computacionales revelaron una competencia por los sitios de adsorción y obstaculizaron la reorientación del imidazolio.

Conclusiones:

• Los cationes alcalinos, especialmente el Li+, inhiben la electrorreducción de CO2 mediada por el imidazolio en el Ag.
• La inhibición se produce debido a la competencia por los sitios de superficie y la interrupción de la adsorción de imidazolio.
• Los cationes alcalinos promueven la evolución del hidrógeno al facilitar la adsorción de agua.