Nature子刊:物种传质起大作用,决定GDE对H2O2电合成的选择性

360影视 2025-01-02 10:04 3

摘要:鉴于电解可控性和设备模块化的优点,通过两电子氧还原反应(2e−气体扩散电极(GDEs)可以直接利用气体原料,大大缩短气体输送长度,被广泛认为是2eORR最合适的平台。同时,先进电催化剂的精细设计及其与GDE结构的整合正在成为H电合成领域的一个突出的研究范例。然

鉴于电解可控性和设备模块化的优点,通过两电子氧还原反应(2e−气体扩散电极(GDEs)可以直接利用气体原料,大大缩短气体输送长度,被广泛认为是2eORR最合适的平台。同时,先进电催化剂的精细设计及其与GDE结构的整合正在成为H电合成领域的一个突出的研究范例。然而,在本体电解过程中,电催化剂和组装的GDE在H近日,清华大学深圳国际研究生院张正华南京工业大学景文珩等使用商业碳黑(CB)作为电催化剂,并将其与具有各种界面/结构性质的GDEs结合,强调了关键物种(包括反应物和产物)的非电催化剂非依赖性传质行为在控制电极选择性方面对露天进料H具体而言,研究人员利用润湿性和催化层(CL)厚度作为探针因子,发现由疏水性诱导的有效气相扩散可以迅速补充界面上消耗的O2,与电子通量一致,从而促进150 mA cm-2电流密度下稳定的H产生(亲水对应物只有50 mA cm-2)。更重要的是,疏水性促进了一个良好的局部碱性微环境,通过利用静电排斥将H2研究人员还证明,当电润湿驱动的液体渗透到疏水区域时,反应物和产物的这种有益输运被严重破坏,导致表观选择性持续下降,特别是对于那些具有较厚CLs的GDE。因此,未来的研究应该集中在疏水性广义相互作用系统的构建创新上,以实现持续的最佳O2Species mass transfer governs the selectivity of gas diffusion electrodes toward H

来源:华算科技

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