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Appl. Catal. B. : 獨立非對稱中空纖維氣體擴散電極用于高效CO2RR

開發(fā)先進電極對于改善氣體傳質(zhì)以實現(xiàn)高效的氣相CO₂還原反應(CO₂ RR)具有重要意義。

澳大利亞南昆士蘭大學Shihu Hu和葛磊等人報道了一種通過基于Sn電沉積厚度和熱時效時間的簡單策略，在Cu 中空纖維氣體擴散電極(HFGDEs)上生長具有獨特相的銅合金，在HFGDE表面獲得均勻的Cu₃Sn相或Cu₅Sn₆相覆蓋層。

與非選擇性Cu HFGDE相比，兩種合金均很少形成H₂和碳氫化合物。在CO₂RR過程中，Cu₅Sn₆ HFGDE表現(xiàn)出甲酸鹽選擇性性能，并且在400 mV的電位窗口內(nèi)，F(xiàn)E > 80%，在 -1.1 V vs. RHE 時甚至達到89 ± 3%。

Cu₃Sn HFGDE也表現(xiàn)出比Cu HFGDE更高的CO選擇性，因為H*在Sn位點的吸附較弱，從而阻止了H₂/碳氫化合物的形成。

此外，由于形成高度粗糙的表面，具有合金涂層的HFGDE 能夠改善催化劑-電解質(zhì)界面的潤濕性和微環(huán)境。這導致更多的催化活性區(qū)域和更高的甲酸鹽局部電流密度(136 mA cm^-2)，優(yōu)于其他銅基GDE。

Stand-alone asymmetric hollow fiber gas-diffusion electrodes with distinguished bronze phases for high-efficiency CO₂ electrochemical reduction. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. ?DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120538

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