标记 CO2 减少以产生 C1 - C3 产品使用 Pt 0.9 Ru 0.1 C 基膜电极组件在极低的超电位
Shofu Matsuda1, Ryu Ishibashi2, Minoru Umeda2
1Department of Frontier Materials Chemistry, Graduate School of Science and Technology, Hirosaki University, 3 Bunkyo-cho, Hirosaki, Aomori 036-8561, Japan.
这项研究引入了一种新的-催化剂,用于电化学二氧化碳减排,产生有价值的甲,乙醇和. 这一突破推动了碳中和的二氧化碳利用.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在Pt催化剂上的电化学CO2减排 (CO2RR) 主要产生H2.
- 带有Pt/C催化剂的膜电极组件 (MEAs) 改善了CO2RR,但只产生了甲 (CH4).
研究的目的:
- 在MEA系统中使用Pt0.9Ru0.1/C电催化剂来研究CO2RR.
- 探索通过减少二氧化碳产生的C1,C2和C3产品的生产.
主要方法:
- 使用了带有Pt0.9Ru0.1/C电催化剂的膜电极组件 (MEA).
- 使用质谱学,气相色谱学和同位素标签确认产品的形成.
- 通过Langmuir-Hinshelwood动力学研究了反应机制.
主要成果:
- 在低超电位下实现了甲 (CH4),乙醇 (C2H5OH) 和乙 (CH3COCH3) 的生产.
- 报告了使用Pt-Ru催化剂从CO2RR中产生乙醇和乙的第一个实例.
- 获得的法拉第效率为CH4的20.6%,C2H5OH的5.9%,CH3COCH3的5.2%,总计为31.7%.
结论:
- Pt-Ru/C电催化剂能够选择性地与CH4一起生产有价值的C2+化合物 (乙醇,乙).
- CO2RR产品的分布是由通过CO集群的CO和C-C合的吸附配置控制的.
- 这项研究支持碳中和的二氧化碳捕获,利用和储存 (CCUS) 技术.
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