तरल-ठोस सीमाएं ग্যাস-डिफ्यूजन इलेक्ट्रोड पर CO2 कमी की गतिविधि को नियंत्रित करती हैं

इलेक्ट्रोकैमिकल CO2 इलेक्ट्रोलाइसिस से हाइड्रोकार्बन ईंधनों या सामग्री फ़ीडस्टॉक्स का उत्पादन खनिजित कार्बन स्रोतों के लिए एक नवीकरणीय विकल्प पेश करता है। गैस-डिफ्यूजन इलेक्ट्रोड (GDEs), जो ठोस इलेक्ट्रोकैटालिस्ट को छिद्रयुक्त समर्थन पर स्थित करते हैं जो चलनीय इलेक्ट्रोलाइट और CO2 गैस के इंटरफेस के निकट हैं, भविष्य की वाणिज्यिकता के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण करंट घनत्व को प्रदर्शित कर चुके हैं। इन उच्च प्रतिक्रिया दरों को अक्सर तीन-फेज इंटरफेस की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है, जहां ठोस, तरल, और गैस क्रमशः इलेक्ट्रॉन्स, पानी, और CO2 प्रदान करते हैं। इसके विपरीत, इलेक्ट्रोकैमिकल प्रतिक्रियाओं पर यांत्रिक काम एक पूरी तरह से दो-फेज प्रतिक्रिया इंटरफेस की तरफ इशारा करता है, जहां गैस अणु इलेक्ट्रोकैटालिस्ट की सतह पर घुलन और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से प्रव diffusion देर कर पहुँचते हैं। एक परमाणु तीन-फेज बनाम दो-फेज प्रतिक्रिया के बीच का विषमता उत्प्रेरकों, गैस-डिफ्यूजन परतों, और सेल आर्किटेक्चर के डिजाइन पर महत्वपूर्ण निहितार्थ रखता है, इसलिए तीन-फेज क्षेत्र के चारों ओर नामकरण और शासकीय घटनाओं के ताने-बाने के सूक्ष्मताओं की स्पष्टता की आवश्यकता है। यहाँ हम एक गैस-डिफ्यूजन इलेक्ट्रोड के भीतर हो रही मैक्रो, माइक्रो, और परमाणु घटनाओं को रेखांकित करते हैं ताकि CO2 इलेक्ट्रोलाइसिस के लिए अक्सर-discussed तीन-फेज क्षेत्र की आर्किटेक्चर पर एक केंद्रित चर्चा प्रदान की जा सके। इस जानकारी से, हम CO2 इलेक्ट्रोरिडक्शन GDE सेल आर्किटेक्चर के व्यापक दृष्टिकोण पर टिप्पणी करते हैं।