Ag-Cu中空纤维电催化气相CO2转化合成含氧化合物

作者：董笑; 李桂花; 陈为^*; 朱畅; 宋艳芳; 孙楠楠; 魏伟^*

来源：科学通报, 2021, 66(07): 816-824.

• CO2电还原
• 气相电催化
• 原电池置换
• 中空纤维

利用低品阶可再生电能将CO2直接高效地转化成高附加值化学品,能够在减少碳排放的同时,实现CO2的资源化利用及可再生能源的合理转化与存储.发展气相CO2电催化体系能够解决CO2在电解液中溶解度受限、还原产物分离困难等问题,是CO2电化学还原走向应用的重要途径.本文以Cu中空纤维为基体,利用原电池置换反应将Ag修饰于Cu中空纤维表面,制备了Ag-Cu中空纤维电极,研究了中空纤维电极的表面形貌、体相结构与表面元素价态等性质对电催化气相CO2转化反应性能的影响规律.相比Cu中空纤维, Ag-Cu中空纤维电极的反应电流密度以及C3产物丙醛、丙酮的法拉第效率均显著提高. Ag枝晶的引入,既提高了电极对气相CO2的电催化反应活性,又有利于促进关键中间物种碳-碳偶联生成多碳含氧产物.本工作为设计气相CO2转化生成多碳含氧产物的新型电催化体系提供了思路和经验.

• 单位
  上海科技大学; 中国科学院上海高等研究院