استكشاف تأثيرات المضافات في جزيئات أكسيد القصدير لأجل الاختزال الكهربائي لثاني أكسيد الكربون لتكوين الفورمات

يمكن أن يتم تخليق الفورمات من ثاني أكسيد الكربون التخفيف من المشاكل البيئية بينما يوفر منتجًا ذا قيمة اقتصادية. على الرغم من أن أكسيد القصدير مادة تحفيزية جيدة لإنتاج الفورمات، إلا أن مرحلة معدنية تتشكل تحت الجهد العالي للاختزال، مما يقلل من نشاطها. هنا، باستخدام محفز أكسيد القصدير المخلوط بالفلور، يتم تحقيق كفاءة فارادي عالية للفورمات (95% عند 100 مللي أمبير سم-2) وكثافة تيار جزئي قصوى قدرها 330 مللي أمبير سم-2 (عند 400 مللي أمبير سم-2) للاختزال الكهربائي لثاني أكسيد الكربون. علاوة على ذلك، فإن انتقائية الفورمات (≈90%) تبقى تقريبًا ثابتة على مدى 7 أيام من التشغيل عند كثافة تيار قدرها 100 مللي أمبير سم-2. تكشف تقنيات التحليل الفوري/العملي أن المضاف الفلوري يلعب دورًا حاسمًا في الحفاظ على الحالة المؤكسدة العالية للقصدير، مما يؤدي إلى تعزيز المتانة عند كثافات تيار عالية. تشير حسابات المبدأ الأول أيضًا إلى أن سطح أكسيد القصدير المخلوط بالفلور قد يوفر بيئة مستقرة حراريًا لتكوين وسيط HCOO* أكثر من سطح أكسيد القصدير. تشير هذه النتائج إلى نهج بسيط وفعال لتصميم محفزات كهربائية نشطة ومتينة لتخليق الفورمات من ثاني أكسيد الكربون.