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Die elektrochemische Reduktion von CO2 zu Formiat (HCO2(-)), betrieben mit erneuerbarer Elektrizität, ist eine mögliche kohlenstoffnegative Alternative zur Synthese von Formiat aus fossilen Brennstoffen. Dieser Prozess ist energetisch ineffizient, da >1 V Überpotential für die Reduktion von CO2 zu HCO2(-) auf den derzeit verwendeten metallischen Katalysatoren erforderlich ist. Pd reduziert CO2 zu HCO2(-) ohne Überpotential, jedoch war diese Aktivität zuvor auf niedrige Syntheseraten beschränkt und wurde durch einen unidentifizierten Deaktivierungsmechanismus beeinträchtigt. Hier zeigen wir, dass Pd-Nanopartikel, die auf einem Kohlenstoffträger dispergiert sind, hohe Massenaktivitäten (50-80 mA HCO2(-)-Synthese pro mg Pd) erreichen, wenn sie durch weniger als 200 mV Überpotential in wässrigen Bicarbonatlösungen betrieben werden. Elektroknetische Messungen stimmen mit einem Mechanismus überein, bei dem der geschwindigkeitsbestimmende Schritt die Addition von elektrochemisch erzeugtem, oberflächenadsorbiertem Wasserstoff zu CO2 ist (d. h. Elektrohydrierung). Die Elektroden deaktivieren sich im Laufe mehrerer Stunden aufgrund eines geringfügigen Weges, der CO bildet. Die Aktivität kann jedoch durch kurzes Luftaussetzen wiederhergestellt werden.
Min et al. (Do,) untersuchten diese Frage.