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將CO₂電化學還原為化學燃料和增值化學品是存儲可再生產生的電能和減輕人為CO₂產生的負面影響的可行途徑。基于此，亞琛工業大學Michael Eikerling團隊研究了局部反應環境如何決定在Ag電極上CO₂還原為CO的機理和動力學。

局部反應環境是使用分層模型確定的，該模型考慮了多步反應動力學、給定電極電位下的特定表面充電狀態和傳質現象。該模型揭示了對反應行為的重要機械見解。結果表明，隨著超電勢而增加的Tafel斜率受表面電荷關系和傳質效應的影響。

此外，發現高過電位下CO電流密度的降低不僅是由于傳質、表面電荷效應和pH值增加引起的CO₂濃度降低，而且是由HCOO_ad、COOH_ad和H_ad之間的橫向相互作用引起的。

此外，研究人員通過改變碳酸氫鹽濃度、電解質陽離子的類型和CO₂壓力來調整局部反應環境。結果表明，碳酸氫鹽既不是直接反應因素，也不是CO₂的主要來源，但當傳質效應顯著時，它可以通過維持局部pH值和抑制CO₂向HCO₃^–的均相反應來增加局部CO₂濃度。

陽離子的空間效應顯示出隨著陽離子溶劑化尺寸的增加而增加，導致活性按K⁺>Na⁺>Li⁺的順序排列。此外，活性對CO₂壓力的依賴性顯示隨過電位而變化。這些結果共同強調了局部反應環境在理解電催化反應中的重要性。

Electrochemical CO₂ Reduction at Silver from a Local Perspective. ACS Catalysis, 2021. DOI:10.1021/acscatal.1c04791

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