流动池中碳酸氢盐向 CO 的电化学转化
化学物理
2019-06-21 v1
摘要
电化学 CO2 还原提供了一种利用可再生电力将 CO2 转化为 CO 及其他碳基化学构筑单元的方法。尽管几乎所有研究都依赖 CO2 进料，我们在此表明，在水性碳酸氢盐溶液中，也可在流动池中以可观速率电化学转化为 CO 气体。我们在含双极膜（BPM）及负载于多孔碳载体上的银纳米颗粒催化剂的流动池中实现了该结果。对 N2 饱和的 3.0 M 碳酸氢钾电解液进行电解，在 25 mA cm-2 下获得 81% 的 CO 法拉第效率（F.E.CO），在 100 mA cm-2 下为 37%。该输出与电解液被气态 CO2 饱和的类似实验相当（CO 法拉第效率在 25 mA cm-2 下为 78%，在 100 mA cm-2 下为 35%）。来自 BPM 的 H+ 通量对此化学过程至关重要，其与碳酸氢盐进料反应生成 CO2，随后在气体扩散电极处被还原为 CO。这些结果的重要性在于表明，在流动池架构中获得还原碳产物无需向碳酸氢盐电解液中添加气态 CO2。该过程提供了一种利用电解绕过从碳捕集方案生成的碳酸氢盐溶液中提取 CO2 这一高热耗步骤的手段。
引用
@article{arxiv.1905.04580,
title = {Electrolytic Conversion of Bicarbonate into CO in a Flow Cell},
author = {Tengfei Li and Eric W. Lees and Maxwell Goldman and Danielle A. Salvatore and David M. Weekes and Curtis P. Berlinguette},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.04580},
year = {2019}
}