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J-GLOBAL ID：202202259448667933   整理番号：22A0799493

ガス拡散電極反応器中のアルカリ金属カチオン置換膜による直接CO_2電解の実現【JST・京大機械翻訳】

Enabling direct CO₂ electrolysis by alkali metal cation substituted membranes in a gas diffusion electrode reactor

著者 (6件)： Liao Wei-Chieh (Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, No. 101, Sec. 2, Kuang-Fu Rd. Hsinchu, 300044, Taiwan) ,  Tsai Ding-Huei (Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, No. 101, Sec. 2, Kuang-Fu Rd. Hsinchu, 300044, Taiwan) ,  Hong Wei-Ze (Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, No. 101, Sec. 2, Kuang-Fu Rd. Hsinchu, 300044, Taiwan) ,  Huang Yi-Hong (Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, No. 101, Sec. 2, Kuang-Fu Rd. Hsinchu, 300044, Taiwan) ,  Lin Liang-Chen (Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, No. 101, Sec. 2, Kuang-Fu Rd. Hsinchu, 300044, Taiwan) ,  Pan Yung-Tin (Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, No. 101, Sec. 2, Kuang-Fu Rd. Hsinchu, 300044, Taiwan)
資料名： Chemical Engineering Journal  (Chemical Engineering Journal)
巻： 434  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0723A  ISSN： 1385-8947  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 膜電極アセンブリ(MEA)反応器を用いた直接気相電解は,大規模連続CO_2変換の有望な方向として認識されている。しかし,プロトンがカソードで起きる圧倒的な競争水素発生反応(HER)のため,プロトンが系の主な電荷キャリアである場合,いわゆる「ゼロギャップ」CO_2還元は,ほとんど達成されなかった。本研究では,HERの抑制を膜電解質を通したプロトン輸送速度の調節により達成し,アルカリ金属カチオンによるスルホン酸側鎖の修飾により実現した。MEAのCO_2還元反応(CO_2RR)ファラデー効率(CO_2RR-FE)は,アルカリカチオンがLiからCsまで連続的に変化すると著しく改善された。このような改善は,実質的に大きな高周波抵抗(HFR)によって反映されるように,Cs-MEAにおける著しく妨害されたプロトン輸送に起因し,これは銅触媒上のCO_2の競合吸着の増強をもたらす。さらに,Cs-MEAは,浸出と腐食に対して膜カチオンと銅カソードの両方に対して最も高いロバスト性を示した。さらに,低指数表面に曝露したファセット酸化第一銅結晶への銅金属の観察された相転移も,HER上のCO_2RRに有利であった。Cs-MEAの集団的望ましい特性は最良のCO_2RR性能をもたらし,-1.2V vs RHEで0.44%の最大CO_2RR-FEとメタン(CH_4)で1.06mmol・h-1・g_cat-1,一酸化炭素(CO)で2.02mmol・h-1・g_cat-1の時空収率(STY)を示した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 相転移 ,  *電解 ,  陽子 ,  セシウム ,  銅 ,  リチウム ,  一酸化炭素 ,  スルホン酸 ,  プロトン移動 ,  *反応器 ,  電解質 ,  *カチオン ,  側鎖 ,  ファセット ,  カソード

著者キーワード (6件)： CO_2RR ,  陽イオン交換膜 ,  膜電極アセンブリ ,  ゼロギャップ ,  セシウム ,  銅

分類 (1件)： 吸収  (XD02090P)

タイトルに関連する用語 (5件)： ガス拡散電極 ,  反応器 ,  アルカリ金属カチオン ,  置換 ,  電解