研究人员开发出可将二氧化碳转化为丙烷的电解槽
伊利诺伊理工学院 (IIT) 的研究人员与宾夕法尼亚大学和伊利诺伊大学芝加哥分校的同事合作开发了一种电解槽，能够以可扩展且经济可行的方式将二氧化碳转化为丙烷。该研究成果发表在自然能源上。
丙烷是一种广泛用作燃料的三碳(C 3 )烷烃。尽管CO 2电催化最近取得了进展，但由于高反应势垒以及与C 1、C 2和H 2产物的竞争反应，直接从CO 2生产C 3+分子具有挑战性。在这里，我们报道了一种由涂有阴离子交换离聚物的1-乙基-3-甲基咪唑鎓功能化Mo 3 P纳米粒子组成的催化系统，该系统可以从CO 2产生丙烷，电流密度为-395 mA cm -2，法拉第效率为相对于可逆氢电极，在电解槽中 100 小时内，-0.8 V 时的效率为 91%。
表征和密度泛函理论计算表明，咪唑功能化提高了表面Mo原子的电催化性能，并通过增加Mo位点上碳基中间体的吸附能，有利于通往丙烷的途径。研究结果表明，在长期测试过程中，离聚物涂层对于稳定 Mo 3 P 纳米粒子的咪唑功能化表面起着至关重要的作用。
为了确保深入了解催化剂的操作，该团队采用了实验和计算方法的结合。这种方法阐明了影响催化剂反应活性、选择性和稳定性的关键因素。
该技术的一个显着特征是流动电解槽的实施，这使其具有商业可行性。这种设计允许连续生产丙烷，避免了更传统的批量处理方法的缺陷。找有价值的信息，请记住Byteclicks.com
这项研究得到了美国国家科学基金会（NSF）的资助，能源部高级研究项目局（ARPA-E）的资助，以及SHV Energy的资助。这些资金的支持为这项研究提供了重要的经济支持，有助于推动相关领域的技术创新和发展。
电解槽的插图，它使用一种新型催化剂将二氧化碳转化为丙烷
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