Orientación de la selectividad de CO en la electrorreducción de CO2 sobre electrodos de difusión de gas microtubulares de plata mediante reconstrucción superficial

Un electrodo de difusión de gas (EDG) eficiente es crucial para mejorar el transporte de masa que involucra la conversión de CO2 en fase gaseosa en la reacción de reducción electroquímica de CO2 (CO2RR). Los EDG de fibra hueca microtubular (HFGDE) con una pared jerárquica porosa han atraído una atención significativa, ya que pueden modular la zona de reacción de tres fases y mejorar el rendimiento de CO2RR. Al mismo tiempo, se ha demostrado que la ingeniería de superficies de nano/microestructura de electrocatalizadores mejora efectivamente la selectividad y actividad en CO2RR. Aquí, desarrollamos un HFGDE basado en micropartículas porosas de Ag a través de un método de oxidación-reducción electroquímica in situ. Tanto la actividad como la selectividad de la conversión de CO2 a CO en el HFGDE basado en micropartículas de Ag porosas mostraron un aumento significativo con respecto al HFGDE de Ag puro y al de Ag reducido térmicamente sin reconstrucción superficial. A –1.2 V vs RHE, la eficiencia farádica para CO es del 94%, con una densidad de corriente parcial de 83.4 mA cm–2, superando la de los electrodos tratados térmicamente, que es solo del 26% con una densidad de corriente parcial de 12.3 mA cm–2. La distintiva reconstrucción de la nano/microestructura en la superficie del electrocatalizador podría atribuirse a la disminución de la barrera de energía de activación en el paso de limitación de velocidad de la transferencias de electrones/protones inicial. Este trabajo representa una estrategia sencilla para la reconstrucción superficial de electrocatalizadores en HFGDE como materiales de electrodos avanzados para mejorar la eficiencia de la conversión de CO2.