Электрохимическое восстановление диоксида углерода до формиата в сажевом газодиффузионном электроде со свинцовым катализатором

Abstract

Исследовано влияние способов изготовления газодиффузионных электродов (ГДЭ) на основе ацетиленовой сажи А437Э на процесс электрохимического восстановления СО2 до формиата. Разработана методика нанесения свинцового катализатора на углеграфитовый материал. Электрохимические характеристики электродов исследованы методами циклической и линейной вольтамперометрии, электрохимического импеданса и препаративного потенциостатического электролиза. Показано, что электроды, спеченные под давлением, обладают более устойчивой трехфазной границей, что препятствует промоканию электродов и, соответственно, способствует повышению показателей процесса электровосстановления СО2. На данных электродах получены растворы формиата калия с концентрацией до 14 г/л при потенциале – 1,9 В с выходом по току 80–90 %

The influence of methods for fabrication of gas diffusion electrodes (GDE) based on A437E acetylene black on the electrochemical CO2 reduction formate was studied. A technique was developed for supporting a lead catalyst to carbon-graphite material. The electrochemical characteristics of the electrodes were studied by cyclic voltammetry, linear sweep voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and preparative potentiostatic electrolysis. The electrodes sintered under pressure was shown to have a more stable three-phase boundary, which prevents the electrodes from getting wet and, accordingly, improves the CO2 electroreduction process parameters. On these electrodes the potassium formate solutions with a concentration of up to 14 g/l at –1.9 V with 80–90 % current efficiency were produced