تحسين أداء تقليل CO2 الكهربائي على المحفزات النحاسية المنشّطة بلازما من خلال تصميم الإلكتروليت: تأثير الهاليد

كطريق مستدام لتخزين الطاقة ولإغلاق دورة الكربون، اكتسب تقليل CO2 الكهربائي مؤخرًا اهتمامًا كبيرًا. نحن نقدم هنا دور الإلكتروليت، وبشكل خاص أيونات الهاليد، في تقليل CO2 الكهربائي على رقائق النحاس المتعددة البلورات المؤكسدة بواسطة البلازما. وقد لوحظ أن أيونات الهاليد مثل I– يمكن أن تحفز تشكيل نانوي كبير على سطح النحاس المؤكسد، حتى عند جهد الدائرة المفتوحة، بما في ذلك تشكيل بلورات نحاسية بأشكال معروفة. علاوة على ذلك، وجد أن وجود Cl– و Br– و I– قد قلل الجهد الزائد وزاد من معدل تقليل CO2 الكهربائي على محفز النحاس المؤكسد مسبقًا المنشط ببلازما بالتسلسل Cl– < Br– < I–، دون التضحية باختيارات المنتجات العالية C2–C3 (حوالي 65% كفاءة فارادي الإجمالية عند -1.0 فولت مقابل RHE). يُعزى هذا التحسين في الأداء الحفزي بشكل رئيسي إلى الامتصاص المحدد للهاليدات مع تغطية أعلى على سطح النحاس المؤكسد لدينا أثناء التفاعل، والتي تم الإبلاغ عنها سابقًا لتسهيل تشكيل واستقرار الوسيط الكربوكسيلي (*COOH) من خلال التبرع الجزئي بالشحنة من أيونات الهاليد إلى CO2.