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?Appl. Catal. B.：使用2 nm氧化錫納米粒子將CO2連續(xù)電化學還原為甲酸鹽

CO₂轉化的催化過程由于環(huán)境和潛在的經濟效益，在整個電化學反應過程中轉化為增值產品是非常有吸引力的，其中甲酸鹽是制藥或皮革工業(yè)中廣泛使用的化學商品，而甲酸可以作為直接甲酸燃料電池（DFAFC）的燃料（甲酸溶液濃度≥0.5 M）用于發(fā)電并且被認為是最高附加值的CO₂電還原產品之一。而氧化錫納米顆粒（SnO₂?NPs）被認為是CO₂還原反應（CO₂RR）生產甲酸鹽的優(yōu)異電催化劑之一。

基于此，索邦大學Carlos M.Sánchez-Sánchez等人通過無模板且簡便的水熱微波輔助方法合成的結晶和高比表面積SnO₂?NPs（平均直徑為2.4 nm），可作為在流動電解槽內高電流密度連續(xù)CO₂RR生產甲酸鹽的電催化劑。在300 mA cm^-2下以44.9%的法拉第效率實現(xiàn)了27 g L^-1的最大甲酸鹽濃度值，操作長達10小時依舊非常穩(wěn)定。這是迄今為止在等效條件下使用流動電解槽和陰極電解液的Sn基電催化劑報道的最高甲酸鹽濃度值。

開發(fā)基于SnO₂電極可顯示出更高的電導率以減少電能損耗并在陰極電解液中采用更高的支持電解質濃度，結合新的離子膜分離器，能夠減少從陰極電解液到陽極電解液的甲酸鹽交叉影響，其中甲酸鹽可以被氧化為CO₂。這將使SnO₂NPs上的CO₂RR生產甲酸鹽的效率可在高電流密度下顯著提高。

Continuous electroconversion of CO₂ into formate using 2 nm tin oxide nanoparticles. Appl. Catal. B., 2021.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120447

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