高電流密度でのガス拡散電極上でのエチレン,エタノールおよびn-プロパノールへの電気化学的還元のための反応物としてのCO_2上のCOの利点【JST・京大機械翻訳】

Romero Cuellar N.S.; Romero Cuellar N.S.; Wiesner-Fleischer K.; Fleischer M.; Rucki A.; Hinrichsen O.

文献

J-GLOBAL ID：201902219131298258 整理番号：19A1041549

高電流密度でのガス拡散電極上でのエチレン,エタノールおよびn-プロパノールへの電気化学的還元のための反応物としてのCO_2上のCOの利点【JST・京大機械翻訳】

Advantages of CO over CO₂ as reactant for electrochemical reduction to ethylene, ethanol and n-propanol on gas diffusion electrodes at high current densities

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資料名：
巻： 307 ページ： 164-175 発行年： 2019年
JST資料番号： B0535B ISSN： 0013-4686 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

CO2の付加価値化学物質への電気化学的変換は,社会が炭素中立循環経済に向けて移動するので,より広い関心を得ている技術である。それにもかかわらず,この技術が工業プロセスとして適用できる前に克服するいくつかの課題がある。電極触媒としてのCuによるCO2の電気化学的還元の反応経路において,一酸化炭素がエチレン,エタノール及びn-プロパノールのような化学物質に対する重要な中間体であることが知られている。しかし,高電流密度での選択性と効率を改善するためには,COの電気化学的還元のより良い理解が必要である。本研究では,C2およびC3生成物に対するCO2およびCOの電気化学的還元を,フローセル中のガス拡散電極を用いて調べた。それにより,電気化学反応は電解質中の供給ガスの溶解度によって制限されず,工業的関連性の電流密度を達成することができる。電極は,ガス拡散層上に堆積されたナノまたは微粒子のいずれかから成る市販のCu粉末を用いて調製される。定電位実験は,反応物としてのCOにより,C2とC3生成物に対するより高い電流密度が,反応物としてのCO2と比較して,より低い作用電極電位で達成できることを示した。Cuナノ粒子(40~60nm)による-300mAcm-2での定電流CO電気化学還元は,C_2およびC_3生成物に対して89%の累積ファラデー効率をもたらした。これは,反応物としてCO2で得られた選択性と比較して,エチレンへの選択性の2倍の増加とエタノールとn-プロパノールへの3倍の増加を示す。反応物としてのCOとの工業的関連性の電流密度におけるC2およびC3生成物に対する選択性のこの増強は,CO2の二段階電気化学的還元に関する新しい展望を提供する。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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電気化学反応 , 電解装置

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