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ChemCatChem:電催化合成氣可再生能源:通過(guò)控制活性位點(diǎn)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)合成氣比率2023-02-25
澳大利亞新南威爾士大學(xué)Rose Amal教授團(tuán)隊(duì)在ChemCatChem?期刊發(fā)表綜述文章,文章探討了目前調(diào)控電催化二氧化碳還原生產(chǎn)合成氣的催化劑活性位點(diǎn)的進(jìn)展,并對(duì)于設(shè)計(jì)及使用大型電催化二氧化碳電解槽用于商業(yè)化生產(chǎn)的前景與挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析與展望。

 

 

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眾所周知,實(shí)現(xiàn)脫碳直到零碳排放的目標(biāo)需要依賴于發(fā)展高效且具有商業(yè)可行性的二氧化碳還原催化劑及器件。采用可持續(xù)的光伏電能驅(qū)動(dòng)的電催化二氧化碳還原電解槽,生產(chǎn)高附加值的化學(xué)品和綠色燃料是目前公認(rèn)的最具前景的手段之一。不僅如此,利用電催化二氧化碳生產(chǎn)合成氣,避免了生成液體產(chǎn)物的分離問(wèn)題,并且可以直接用作甲醇等化工基礎(chǔ)產(chǎn)品的重要原料。

基于此,澳大利亞新南威爾士大學(xué)Rose Amal教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)電催化二氧化碳還原制備合成氣的催化劑設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)與探討。文章從調(diào)控二氧化碳還原的活性位點(diǎn)出發(fā),綜述了通過(guò)合理設(shè)計(jì)催化活性位點(diǎn)從而抑制析氫并促進(jìn)一氧化碳生產(chǎn),從而調(diào)控合成氣組分。在此基礎(chǔ)上,作者討論了將高效的二氧化碳還原制備合成氣的催化劑應(yīng)用于大型電解池系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn),討論了電解槽的工作參數(shù)(電解槽組成結(jié)構(gòu)、電壓、工作溫度等)對(duì)于其性能的影響。此外,文章還就電催化二氧化碳還原電解槽的商業(yè)前景進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)學(xué)分析,綜合考慮了電力成本、二氧化碳捕獲成本以及電解槽建設(shè)費(fèi)用等對(duì)于其商業(yè)應(yīng)用前景的影響,并對(duì)于未來(lái)構(gòu)建大型合成氣電解槽發(fā)展提出了見解與展望。

文信息

Renewable Power for Electrocatalytic Generation of Syngas: Tuning the Syngas Ratio by Manipulating the Active Sites and System Design

Josh Leverett,?Muhammad Haider Ali Khan,?Dr. Thanh Tran-Phu,?Prof. Antonio Tricoli,?Dr. Rosalie K. Hocking,?Dr. Sung Lai Jimmy Yun,?Prof. Liming Dai,?Dr. Rahman Daiyan,?Prof. Rose Amal

ChemCatChem

DOI:?10.1002/cctc.202200981

 

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