RÉSUMÉ La conversion électrochimique directe des gaz de combustion industriels offre une voie prometteuse vers la neutralité carbone, mais elle reste limitée par des impuretés de dioxyde de soufre (SO2, 10–400 ppm). Ces impuretés provoquent une désactivation rapide du catalyseur, en particulier sous les taux de réaction élevés requis pour les applications industrielles. Ici, nous introduisons une stratégie de porte moléculaire hydrophobe pour découpler le transport des impuretés de la désactivation du catalyseur. En régulant la structure de solvatation de l'eau interfaciale et les voies de transfert de protons, ce design crée un régime déficient en eau pour verrouiller le commutateur cinétique. En conséquence, le SO2 est isolé de la réduction médiée par l'hydrogène, tandis que l'eau transitoire nécessaire pour une conversion efficace du CO2 est préservée. Lorsqu'il est couplé avec un catalyseur en cuivre contraint par un réseau, cette architecture permet à un assemblage d'électrodes à membrane (MEA) de 100 cm² à échelle accrue de fonctionner à un courant total de 20 A pendant plus de 120 h, en maintenant une efficacité Faradaïque (FE) pour l'éthylène (C2H4) >56% dans un gaz de combustion simulé.
Wang et al. (Sun) ont étudié cette question.