Engenharia Interfacial de Híbridos ZIF‐67@Ti 3 C 2 T x MXene para Redução Eletroquímica Seletiva de CO 2 a Produtos C 1

RESUMO A redução eletroquímica de CO 2 (CO 2 RR) permite a conversão de CO 2 em produtos relevantes para combustíveis usando eletricidade renovável, mas sistemas aquosos são frequentemente limitados pela reação de evolução de hidrogênio (HER) e por restrições de transporte de massa. Neste estudo, um eletrocatalisador híbrido ZIF‐67@Ti 3 C 2 T x é preparado através do crescimento in situ de nanopartículas de ZIF‐67 à base de cobalto em folhas condutivas de Ti 3 C 2 T x sintetizadas usando um caminho de gravação leve de LiF/HCl. O desempenho catalítico é sistematicamente avaliado em configurações de célula H e célula de fluxo alimentada a gás. Entre as composições investigadas (15, 30 e 45 wt.%), ZIF(30%)@Ti 3 C 2 T x fornece o balanço mais favorável entre condutividade e densidade de sítios catalíticos acessíveis. Sob operação em célula de fluxo alimentada a gás, ZIF(30%)@Ti 3 C 2 T x alcança sua maior seletividade de CO 2 RR a −0.8 V vs RHE, entregando ∼84% de eficiência Faradaica total em direção a produtos contendo carbono (dominados por metano e metanol) enquanto mantém desempenho estável por 10 h de eletrólise contínua. Em comparação, ZIF‐67 requer um potencial mais negativo para alcançar seu melhor desempenho e exibe menor seletividade de produtos de carbono devido à competição mais forte com a HER. Esses resultados destacam como a engenharia interfacial MOF–MXene, juntamente com uma configuração de célula de fluxo, pode melhorar o transporte de carga e a utilização de sítios ativos para aumentar a seletividade e a estabilidade da eletroredução de CO 2 aquosa.