أثر تغييرات تركيب السطح على أداء تقليل CO2 لمواد الأيروجيل Au–Cu

على مر العقود الماضية، ظهرت تفاعل تقليل CO2 الكهربائي (CO2RR) كخيار واعد لتسهيل تخزين الطاقة المتقطعة أثناء توليد مواد خام صناعية ذات أهمية اقتصادية مثل CO. وقد أفادت الدراسات الحديثة أن المحفزات النانوية ثنائية المعدن Au–Cu تتميز بتحويل CO2 إلى CO أفضل مقارنة بالمكونات أحادية المعدن، مما يعزز من استخدام المعادن النبيلة. تحت هذا الافتراض ومع الميزة المضافة لتقليل تفاعل تطور H2 بسبب عدم وجود دعم كربوني، نقوم هنا باستخدام الأيروجيلات ثنائية المعدن Au3Cu و AuCu (بسمك شبكة ≈7 نانومتر) كمحفزات لتقليل CO2 في 0.5 مولار KHCO3 ومقارنة أدائها بأداء أيروجيل Au أحادي المعدن. نضيف إلى ذلك دراسة كيفية تأثير أداء CO2RR لهذه المواد على تركيب سطحها، الذي قمنا بتعديله عن طريق إذابة جزء من محتوى النحاس لديهم باستخدام قياس الجهد الدوري (CV). لهذا الغرض، يتم تحديد تأثير هذا التغيير في التركيب المدفوع بـ CV على المساحة السطحية الكهروكيميائية من خلال ترسيب تحت المحتمل للرصاص، ويتم تقييم التغيرات الهيكلية والتركيبية المحلية بصريًا من خلال استخدام مجهر الإلكترون الناقل في المواقع المتماثلة وتحليلات الأشعة السينية الموزعة بالطاقة. عند مقارنتها بالأيروجيلات النقية، أظهرت العينات المعالجة بـ CV كفاءات فريدة من نوعها لفراديك CO (≈68 مقابل ≈92% لـ Au3Cu و≈34 مقابل ≈87% لـ AuCu) والتيار الجزئي لـ CO، مع تفوق أيروجيل AuCu على Au3Cu ونظائرها من حيث تيارات CO المعزولة بالمعدن النبيل Au بين العينات المعالجة بـ CV.