Réduction électrocatalytique du CO2 par enrichissement en réactifs et intermédiaires

Jul 26, 2023

1 août 2023

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par Chen Na, Académie chinoise des sciences

L'utilisation de la réduction électrocatalytique du dioxyde de carbone pour la production de carburants multicarbones à haute valeur ajoutée (éthylène, éthanol, acide acétique, n-propanol) est entravée par une faible sélectivité et des taux de conversion, et ses performances ne répondent pas encore aux exigences d'une production industrielle. .

Une contrainte importante au développement de cette technologie est la faible solubilité et le faible coefficient de diffusion du dioxyde de carbone dans la phase aqueuse, ainsi que la facilité avec laquelle le dioxyde de carbone réagit avec l'hydroxyde en solution aqueuse pour former des carbonates. Cela entraîne de faibles concentrations de dioxyde de carbone et d'intermédiaires à proximité du site catalytique, limitant considérablement la conversion du dioxyde de carbone en produits multicarbonés.

Des études existantes ont montré que l'enrichissement en molécules de CO2 et en intermédiaires à base de carbone à proximité du site catalytique peut augmenter le pourcentage de molécules activées par unité de volume et améliorer la collision efficace entre les molécules, ce qui peut accélérer la vitesse de réaction et améliorer la sélectivité. de la conversion du CO2 en produits multicarbones.

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Gao Minrui de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences a publié un article de synthèse intitulé « Enrichissement des réactifs et des intermédiaires pour la réduction électrocatalytique du CO2 » dans Chemical Society Reviews.

Les chercheurs ont systématiquement résumé les stratégies d'enrichissement dans la réaction de réduction du CO2 en termes de structure et de propriétés des molécules de CO2, de conception du catalyseur, de reconfiguration du catalyseur, de régulation microenvironnementale locale, de régulation des électrolytes et d'optimisation du dispositif d'électrolyse, et ils ont analysé en profondeur les mécanismes des réactifs. et enrichissement en intermédiaires dans les différentes stratégies du niveau macroscopique au niveau microscopique. Enfin, ils ont prédit les défis de l’effet enrichissement dans la promotion de la réduction du CO2 ainsi que son développement futur.

Plus d'information: Peng-Peng Yang et al, Enrichissement de réactifs et d'intermédiaires pour la réduction électrocatalytique du CO2, Chemical Society Reviews (2023). DOI : 10.1039/D2CS00849A

Informations sur la revue :Avis des employés de la Chemical Society

Fourni par l'Académie chinoise des sciences