Disolución electroquímica de cobre: Un punto de referencia para la reducción estable de CO2 en electrocatalizadores de cobre

El cobre es bien conocido en la investigación fundamental sobre electrocatalisis debido a su capacidad para reducir selectivamente CO2 a productos C2. Estudios recientes, más aplicados, han revelado que los electrolizadores basados en electrocatalizadores de Cu pueden alcanzar densidades de corriente de hasta cientos de mA cm−2. Esto abre la oportunidad para la aplicación industrial de electrocatalizadores basados en Cu. Sin embargo, primero debe evaluarse la estabilidad del cobre. En esta comunicación investigamos el comportamiento de corrosión electroquímica del cobre en un amplio rango de pH relevante para aplicaciones de reducción de CO2. Utilizando un espectrómetro de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) en línea, cuantificamos la disolución de Cu durante la oxidación anódica y durante la reducción de especies óxidas formadas electroquímicamente. Mostramos que la oxidación electroquímica de Cu conduce a una alta disolución en ambientes neutros y altamente alcalinos, mientras que un pH intermedio de alrededor de 9-10 conduce a una disolución mínima. Los resultados obtenidos se discuten en relación con la reacción de reducción de CO2 para establecer un punto de referencia para electrocatalizadores estables basados en Cu.