Elektrokemisk omdannelse af højtrykskuldioxid – Physics World

Den elektrokemiske reduktion af kuldioxid (CO₂R) er en strategisk tilgang rettet mod at fuldende kulstofkredsløbet til kemisk produktion. Traditionelt har dette felt overvejende fokuseret på at udføre elektrolyse på CO₂ under standard atmosfærisk tryk. I industrielle applikationer er CO₂ er typisk under tryk under dets indfangning, transport og opbevaring, ofte i en opløst tilstand.

En betydelig opdagelse er blevet afsløret: at udsætte vandig CO₂ til et tryk på 50 bar ændrer CO₂R-veje, der fremmer dannelsen af ​​formiat. Dette fænomen observeres konsekvent på tværs af almindeligt anvendte CO₂R-katalysatorer. Gennem udviklingen af ​​effektive teknikker til drift under høje tryk, herunder en målbar Raman-spektroskopi-tilgang under den igangværende reaktion, er der etableret en forbindelse mellem den øgede præference for formiat og den øgede dækning af CO₂ på katodeoverfladen. Dette samarbejde mellem teoretiske modeller og eksperimentelle data understøtter stærkt denne mekanisme og har ført til at forbedre katodeoverfladen på en kobberelektrode med et proton-resistent lag. Denne innovation forstærker den selektive påvirkning forårsaget af pres. Desuden har forskning afsløret potentialet til at transformere gasfase højtryks CO₂ til ethylen (C₂H₄) gennem CO₂R. Densitets funktionsteoretiske beregninger blev udført for at identificere en række kobberlegeringer, der fremmer C-C dimerisering under højt tryk, hvilket repræsenterer det hastighedsbegrænsende trin for C₂H₄ produktion. Teoretiske forudsigelser blev valideret gennem en kombination af elektrokemiske målinger og operando-observationer, der styrer designet af en kobberbaseret katalysator til effektiv og aktiv omdannelse af CO₂ til C₂H₄.

En interaktiv Q&A-session følger efter præsentationen.

Xu Lu er assisterende professor i maskinteknik ved King Abdullah University of Science and Technology (KAUST). Han er tilknyttet Clean Combustion Research Center (CCRC) og KAUST Solar Center (KSC). Lu's Low-carbon Energy Conversion and Storage (LECS) Lab fokuserer på elektrokemisk omdannelse af højtryks-CO₂ konvertering. Indtil videre har LECS Lab genereret to foreløbige amerikanske patenter og forskningsartikler i Nature Communications (to), Angewandte Chemie, Kemisk teknik Tidsskrift, Joule, og andre. LECS-laboratoriet udvikler også banebrydende udstillingsvinduer i pilotskala med industrielle partnere som ACWA Power og Aramco. Han opnåede sin BS og PhD fra Department of Mechanical Engineering ved University of Hong Kong i henholdsvis 2012 og 2017. Han uddannede sig som postdoc ved Institut for Kemi ved Yale University. Lu kom til KAUST i marts 2021.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
• PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
• PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
• PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
• Kilde: https://physicsworld.com/a/electrochemical-conversion-of-high-pressure-carbon-dioxide/