Ni泡沫负载纳米Ag催化剂

CO2电还原合成气

在咪唑类离子液体-乙腈电解液中实现高效电催化CO2还原制合成气，CO/H2比例宽范围可调。

Min, Zhaojun · Chang, Bing · Chunfeng, Shao · Xiaofang, Su · Nan, Wang · 李志勇 · Huiyong, Wang · 赵扬 · Fan, Maohong · Wang, Jianji

Applied Catalysis B: Environmental 2023

参数信息

电流密度（CO/H2摩尔比1:1）

363.6 mA cm⁻²

电流密度（CO/H2摩尔比1:2）

458.2 mA cm⁻²

电流密度（CO/H2摩尔比1:3）

644.7 mA cm⁻²

CO/H2摩尔比可调范围

1:5–26:1

技术优势

CO/H2比例宽范围可调

通过调节电解液组成和电位，合成气中CO/H2摩尔比可从1:5连续调至26:1，满足不同下游工艺需求。

大电流密度

在CO/H2摩尔比为1:3时，电流密度达到644.7 mA cm⁻²，比多数报道值高一量级，利于实际应用。

非贵金属与Ag协同催化

Ni泡沫支撑的纳米Ag与咪唑类离子液体阳离子协同稳定关键中间体*COO⁻，同时促进析氢，从而实现高效CO2转化。

应用场景

• 电化学合成气生产：直接电化学CO2还原制合成气，避免传统煤气化/甲烷重整的高能耗和碳排放。
• 燃料电池原料气：提供可调H2/CO比例的合成气，满足固体氧化物燃料电池原料要求。
• 氢能制备：通过调节CO/H2比例至低值，副产大量H2，可作为分布式电解制氢途径。
• 析氢反应耦合：利用咪唑阳离子C2-H促进析氢反应，与CO2还原耦合，避免外加氢气。