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        韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院開發(fā)電還原CO2制乙烯的電極與催化劑

        2021-01-14 03:38:20
        石油煉制與化工 2021年7期
        關(guān)鍵詞:法拉第電解槽結(jié)果表明

        韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)一種類似海膽狀銅催化劑,在零間隙電解槽和可堆疊電化學(xué)系統(tǒng)中還原CO2制乙烯,具有催化活性好和選擇性高等特點(diǎn)。

        該研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種高效可堆疊電極設(shè)計(jì),在零間隙電解槽中,含有KOH的Cu納米粒子(Cu-KOH)作為陰極,在281 mA/cm2的電流密度下,C2產(chǎn)品法拉第效率達(dá)到了78.7%,其中乙烯法拉第效率為54.5%。

        X射線吸收光譜表征結(jié)果表明,Cu-KOH中的金屬主要為金屬Cu態(tài),并存在氧化物衍生的Cu物種,包括Cu2O和Cu(OH)2,兩者有望產(chǎn)生協(xié)同作用,將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯。

        另外,銅催化劑中的堿性物質(zhì)使得氫氧化銅和氧化銅組分增加的同時(shí),也提高了CO2轉(zhuǎn)化率。該催化劑能將乙烯產(chǎn)能至少提高50%,有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。

        研究結(jié)果表明,反應(yīng)中較高的氫氧化物和氧化物比是提高乙烯產(chǎn)率的關(guān)鍵,可為今后催化劑設(shè)計(jì)提供借鑒。

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