Mèsi paske ou te vizite Nature.com. Vèsyon navigatè w ap itilize a pa gen sipò CSS limite. Pou pi bon rezilta, nou rekòmande pou w itilize yon vèsyon navigatè w ki pi resan (oswa dezaktive Mòd Konpatibilite nan Internet Explorer). Antretan, pou asire sipò kontinyèl, n ap montre sit la san stil oswa JavaScript.
Rediksyon elektwochimik diyoksid kabòn an asid formik se yon fason pwomèt pou amelyore itilizasyon diyoksid kabòn epi li gen aplikasyon potansyèl kòm yon mwayen depo idwojèn. Nan travay sa a, yo devlope yon achitekti asanblaj elektwòd manbràn zewo-gap pou sentèz elektwochimik dirèk asid formik apati diyoksid kabòn. Yon avansman teknolojik kle se manbràn echanj kasyon pèfore a, ki, lè yo itilize li nan yon konfigirasyon manbràn bipolè polarize an dirèk, pèmèt asid formik ki fòme nan koòdone manbràn lan deplase atravè chan koule anodik la nan konsantrasyon osi ba ke 0.25 M. San konpozan sandwich adisyonèl ant anod la ak katod la, konsèp la vize pou itilize materyèl ak desen batri ki deja egziste ki komen nan pil gaz ak elektwoliz idwojèn, sa ki pèmèt yon tranzisyon pi rapid pou elajisman ak komèsyalizasyon. Nan yon selil 25 cm2, konfigirasyon manbràn echanj kasyon pèfore a bay >75% efikasite Faraday pou asid formik a <2 V ak 300 mA/cm2. Pi enpòtan, yon tès estabilite 55 èdtan a 200 mA/cm2 te montre yon efikasite Faraday ak yon vòltaj selil ki estab. Yo itilize yon analiz tekno-ekonomik pou ilistre fason pou reyalize parite pri ak metòd pwodiksyon asid formik aktyèl yo.
Rediksyon elektwochimik diyoksid kabòn an asid formik lè l sèvi avèk elektrisite renouvlab montre li diminye pri pwodiksyon jiska 75%1 konpare ak metòd tradisyonèl ki baze sou konbistib fosil. Jan literati a endike2,3, asid formik gen yon pakèt aplikasyon, soti nan yon mwayen efikas ak ekonomik pou estoke ak transpòte idwojèn rive nan yon matyè premyè pou endistri chimik la4,5 oswa endistri byomas la6. Yo menm idantifye asid formik kòm yon matyè premyè pou konvèsyon ki vin apre an entèmedyè konbistib dirab lè l sèvi avèk jeni metabolik7,8. Avèk devlopman ekonomi asid formik1,9, plizyè travay rechèch te konsantre sou optimize selektivite katalis10,11,12,13,14,15,16. Sepandan, anpil efò kontinye konsantre sou ti selil H oswa selil koule likid k ap opere nan dansite kouran ki ba (<50 mA/cm2). Pou diminye depans, reyalize komèsyalizasyon epi ogmante pénétration mache apre sa, rediksyon elektwochimik diyoksid kabòn (CO2R) dwe fèt nan dansite kouran ki wo (≥200 mA/cm2) ak efikasite Faraday (FE)17 pandan y ap maksimize itilizasyon materyèl epi itilize konpozan batri ki soti nan Teknoloji pil konbistib ak elektwoliz dlo pèmèt aparèy CO2R yo pwofite ekonomi de echèl18. Anplis de sa, pou ogmante itilite pwodiksyon an epi evite plis pwosesis en aval, yo ta dwe itilize asid formik kòm pwodwi final la olye de sèl fòmat19.
Nan direksyon sa a, yo fèk fè efò pou devlope aparèy elektwòd difizyon gaz (GDE) ki baze sou fòmat CO2R/asid formik ki enpòtan pou endistri a. Yon revizyon konplè pa Fernandez-Caso et al.20 rezime tout konfigirasyon selil elektwochimik pou rediksyon kontinyèl CO2 an asid formik/fòmat. An jeneral, tout konfigirasyon ki egziste yo ka divize an twa kategori prensipal: 1. Katolit ki koule atravè yo19,21,22,23,24,25,26,27, 2. Manbràn sèl (manbràn echanj kasyon (CEM)28 oswa manbràn echanj anyon (AEM)29 ak 3. Konfigirasyon sandwich15,30,31,32. Figi 1a montre seksyon transvèsal senplifye konfigirasyon sa yo. Pou konfigirasyon koule katolit la, yo kreye yon chanm elektwolit ant manbràn nan ak katod GDE a. Yo itilize katolit ki koule atravè yo pou kreye chanèl iyon nan kouch katod katalis la33, byenke yo diskite sou bezwen li pou kontwole selektivite fòmat la34. Sepandan, Chen et al. te itilize konfigirasyon sa a. Lè yo itilize yon katod SnO2 sou yon substra kabòn ak yon kouch katolit 1.27 mm epè, yo te reyalize jiska 90% FE35 a 500 mA/cm2. Konbinezon yon kouch katolit epè ak Yon manbràn bipolè ak polarizasyon envès (BPM) ki limite transfè iyon bay yon vòltaj fonksyònman 6 V ak yon efikasite enèji 15%. Pou amelyore efikasite enèji, Li et al., lè l sèvi avèk yon sèl konfigirasyon CEM, te reyalize yon FE 29 93.3% nan yon dansite kouran fraksyonèl 51.7 mA/cm2. Diaz-Sainz et al.28 te itilize yon près filtre ak yon sèl manbràn CEM nan yon dansite kouran 45 mA/cm2. Sepandan, tout metòd yo te pwodui fòmat olye de pwodwi pi pito a, asid formik. Anplis egzijans pwosesis adisyonèl, nan konfigirasyon CEM yo, fòma tankou KCOOH ka byen vit akimile nan GDE ak chan koule a, sa ki lakòz restriksyon transpò ak evantyèlman echèk selilè.
Konparezon twa konfigirasyon aparèy konvèsyon CO2R ki pi enpòtan yo an fòmat/asid formik ak achitekti ki pwopoze nan etid sa a. b Konparezon aktyèl total ak rannman fòmat/asid formik pou konfigirasyon katolit, konfigirasyon sandwich, konfigirasyon CEM endividyèl nan literati a (montre nan Tablo Siplemantè S1) ak travay nou an. Mak ouvè yo endike pwodiksyon solisyon fòmat, epi mak solid yo endike pwodiksyon asid formik. *Konfigirasyon yo montre lè l sèvi avèk idwojèn nan anod la. c Konfigirasyon MEA zewo-gap lè l sèvi avèk yon manbràn bipolè konpoze ak yon kouch echanj kasyon pèfore k ap opere nan mòd polarizasyon dirèk.
Pou anpeche fòmasyon fòmat, Proietto et al. 32 te itilize yon konfigirasyon filtè près san fann kote dlo deyonize koule nan kouch entèmedyè a. Sistèm nan ka reyalize >70% CE nan yon seri dansite kouran 50-80 mA/cm2. Menm jan an tou, Yang et al. 14 te pwopoze itilizasyon yon kouch entèmedyè elektwolit solid ant CEM ak AEM pou ankouraje fòmasyon asid formik. Yang et al.31,36 te reyalize 91.3% FE nan yon selil 5 cm2 a 200 mA/cm2, sa ki pwodui yon solisyon asid formik 6.35% pwa. Xia et al. Lè yo te itilize yon konfigirasyon menm jan an, yo te reyalize 83% konvèsyon diyoksid kabòn (CO2) an asid formik FE a 200 mA/cm2, epi yo te teste rezistans sistèm nan pandan 100 èdtan 30 minit. Malgre ke rezilta ti echèl yo pwomèt, ogmantasyon pri ak konpleksite résine echanj iyon pore yo fè li difisil pou adapte konfigirasyon kouch entèmedyè yo a sistèm ki pi gwo (pa egzanp, 1000 cm2).
Pou nou te ka wè efè nèt diferan konsepsyon yo, nou te tabile pwodiksyon fòmat/asid formik pou chak kWh pou tout sistèm nou te mansyone pi bonè yo epi nou te trase yo nan Figi 1b. Li klè isit la ke nenpòt sistèm ki gen yon katolit oswa yon kouch entèmedyè ap rive nan pik pèfòmans li nan dansite kouran ki ba epi degrade nan dansite kouran ki pi wo, kote limit ohmik la ka detèmine vòltaj selil la. Anplis, byenke konfigirasyon CEM ki efikas nan domèn enèji a bay pi gwo pwodiksyon asid formik molè pou chak kWh, akimilasyon sèl ka mennen nan yon degradasyon rapid nan pèfòmans nan dansite kouran ki wo.
Pou diminye mòd echèk nou te diskite deja yo, nou te devlope yon asanblaj elektwòd manbràn (MEA) ki gen yon BPM konpoze polarize an dirèk ak yon manbràn echanj kasyon pèfore (PCEM). Achitekti a montre nan Figi 1c. Yo entwodui idwojèn (H2) nan anod la pou jenere pwoton atravè yon reyaksyon oksidasyon idwojèn (HOR). Yo entwodui yon kouch PCEM nan sistèm BPM lan pou pèmèt iyon fòmat ki pwodui nan katod la pase nan AEM lan, konbine avèk pwoton pou fòme asid formik nan koòdone BPM lan ak pò entèstisyèl CEM lan, epi answit soti nan anod GDE a ak chan koule a. . Lè nou itilize konfigirasyon sa a, nou te reyalize >75% FE asid formik a <2 V ak 300 mA/cm2 pou yon zòn selil 25 cm2. Sa ki pi enpòtan, konsepsyon an itilize konpozan ak achitekti pyès ki nan konpitè ki disponib nan komès pou plant elektwoliz pil konbistib ak dlo, sa ki pèmèt yon tan pou ogmante echèl pi rapid. Konfigirasyon katolit yo gen chanm koule katolit ki ka lakòz yon dezekilib presyon ant faz gaz ak likid yo, espesyalman nan konfigirasyon selil ki pi gwo. Pou estrikti sandwich ak kouch pore ki koule likid, yo bezwen fè anpil efò pou optimize kouch entèmedyè pore a pou diminye gout presyon ak akimilasyon diyoksid kabòn nan kouch entèmedyè a. Tou de ka lakòz entèripsyon nan kominikasyon selilè yo. Li difisil tou pou pwodui kouch pore mens ki kanpe poukont yo sou yon gwo echèl. Okontrè, nouvo konfigirasyon yo pwopoze a se yon konfigirasyon MEA zewo-gap ki pa gen yon chanm koule oswa yon kouch entèmedyè. Konpare ak lòt selil elektwochimik ki deja egziste yo, konfigirasyon yo pwopoze a inik paske li pèmèt sentèz dirèk asid formik nan yon konfigirasyon évolutif, efikas nan domèn enèji, zewo-gap.
Pou siprime evolisyon idwojèn, gwo efò rediksyon CO2 yo te itilize konfigirasyon manbràn MEA ak AEM an konbinezon ak elektwolit ki gen gwo konsantrasyon molè (pa egzanp, 1-10 M KOH) pou kreye kondisyon alkalin nan katod la (jan yo montre nan Figi 2a). Nan konfigirasyon sa yo, iyon fòmat ki fòme nan katod la pase nan manbràn nan kòm espès chaje negatif, answit KCOOH fòme epi li soti nan sistèm nan atravè kouran KOH anodik la. Malgre ke FE fòmat ak vòltaj selilè te favorab okòmansman jan yo montre nan Figi 2b, tès estabilite a te lakòz yon rediksyon nan FE apeprè 30% nan jis 10 èdtan (Figi S1a-c). Li ta dwe note ke itilizasyon anolit 1 M KOH enpòtan pou minimize survòltaj anodik nan sistèm reyaksyon evolisyon oksijèn alkalin (OER)37 epi reyalize aksè iyon nan kabann katalis katod la33. Lè konsantrasyon anolit la redwi a 0.1 M KOH, tou de vòltaj selilè ak oksidasyon asid formik (pèt asid formik) ogmante (Figi S1d), ki ilistre yon konpwomi zewo-sòm. Yo te evalye degre oksidasyon fòmat la lè l sèvi avèk balans mas jeneral la; pou plis detay, gade seksyon "Metòd" la. Yo te etidye pèfòmans lan lè l sèvi avèk konfigirasyon manbràn MEA ak CEM endividyèl tou, epi rezilta yo montre nan Figi S1f,g. Fòmat FE kolekte nan katod la te >60% a 200 mA/cm2 nan kòmansman tès la, men li te degrade rapidman nan lespas de zè akòz akimilasyon sèl katod ki te diskite deja (Figi S11).
Schema yon MEA zewo-gap ak CO2R nan katod la, reyaksyon oksidasyon idwojèn (HOR) oswa OER nan anod la, ak yon manbràn AEM nan mitan. b FE ak vòltaj selil pou konfigirasyon sa a ak 1 M KOH ak OER k ap koule nan anod la. Ba erè yo reprezante devyasyon estanda twa mezi diferan. nan FE ak vòltaj selil sistèm ak H2 ak HOR nan anod la. Diferan koulè yo itilize pou distenge pwodiksyon fòmat ak asid formik. d Dyagram chema MEA ak BPM deplase pi devan nan mitan an. FE ak vòltaj batri kont tan a 200 mA/cm2 lè l sèvi avèk konfigirasyon sa a. f Imaj kwa-seksyonèl yon MEA BPM ak polarizasyon dirèk apre yon ti tès.
Pou pwodui asid formik, yo apwovizyone idwojèn nan yon katalis Pt-sou-kabòn (Pt/C) nan anod la. Jan yo montre nan Figi 2d, yo te deja envestige yon BPM ki gen polarizasyon dirèk ki jenere pwoton nan anod la pou reyalize pwodiksyon asid formik. Inite akor BPM lan te echwe apre 40 minit operasyon nan yon kouran 200 mA/cm2, akonpaye pa yon vag vòltaj plis pase 5 V (Fig. 2e). Apre tès la, yo te obsève yon delaminasyon evidan nan koòdone CEM/AEM lan. Anplis fòmat, anyon tankou kabonat, bikabonat ak idroksid kapab tou pase nan manbràn AEM lan epi reyaji ak pwoton nan koòdone CEM/AEM lan pou pwodui gaz CO2 ak dlo likid, sa ki mennen nan delaminasyon BPM (Fig. 2f) epi , ki finalman mennen nan echèk selil la.
Baze sou pèfòmans ak mekanis echèk konfigirasyon ki anwo a, yo pwopoze yon nouvo achitekti MEA jan yo montre nan Figi 1c epi detaye nan Figi 3a38. La a, kouch PCEM lan bay yon chemen pou migrasyon asid formik ak anyon yo soti nan koòdone CEM/AEM lan, kidonk diminye akimilasyon sibstans lan. An menm tan, chemen entèstisyèl PCEM lan dirije asid formik nan medyòm difizyon an ak chan koule a, sa ki diminye posiblite pou oksidasyon asid formik. Rezilta polarizasyon yo lè l sèvi avèk AEM ki gen epesè 80, 40 ak 25 mm yo montre nan Figi 3b. Jan yo te espere a, byenke vòltaj selil jeneral la ogmante lè epesè AEM lan ogmante, lè l sèvi avèk yon AEM ki pi epè anpeche difizyon asid formik an aryè, kidonk ogmante pH katod la epi diminye pwodiksyon H2 (Fig. 3c-e).
a Ilistrasyon estrikti MEA ak AEM ak CEM pèfore ak diferan chemen transpò asid formik. b Vòltaj selilè nan diferan dansite kouran ak diferan epesè AEM. nan EE nan divès dansite kouran ak yon epesè AEM 80 μm (d) 40 μm, e) 25 μm. Ba erè yo reprezante devyasyon estanda ki mezire nan twa echantiyon separe. f Rezilta simulation konsantrasyon asid formik ak valè pH nan koòdone CEM/AEM nan diferan epesè AEM. f PC ak pH nan kouch katod katalis la ak diferan epesè fim AEM. g Distribisyon bidimansyonèl konsantrasyon asid formik ak koòdone CEM/AEM ak pèforasyon.
Figi S2 montre distribisyon konsantrasyon asid formik ak pH atravè epesè MEA a lè l sèvi avèk modèl eleman fini Poisson-Nernst-Planck. Li pa etonan ke pi gwo konsantrasyon asid formik la, 0.23 mol/L, obsève nan koòdone CEM/AEM lan, piske asid formik fòme nan koòdone sa a. Konsantrasyon asid formik atravè AEM lan diminye pi rapidman pandan epesè AEM lan ogmante, sa ki endike yon pi gwo rezistans a transfè mas ak mwens flux asid formik akòz difizyon an aryè. Figi 3 f ak g montre valè pH ak asid formik nan kabann katalis katod la ki koze pa difizyon an aryè ak distribisyon bidimensyonèl konsantrasyon asid formik la, respektivman. Plis manbràn AEM lan mens, se plis konsantrasyon asid formik la wo toupre katod la, epi pH katod la vin asid. Se poutèt sa, byenke manbràn AEM ki pi epè yo lakòz pi gwo pèt ohmik, yo enpòtan pou anpeche difizyon an aryè asid formik nan katod la epi maksimize gwo pite sistèm asid formik FE a. Finalman, ogmantasyon epesè AEM a 80 μm te bay yon FE >75% pou asid formik a <2 V ak 300 mA/cm2 pou yon zòn selil 25 cm2.
Pou teste estabilite achitekti ki baze sou PECM sa a, yo te kenbe kouran batri a nan 200 mA/cm2 pandan 55 èdtan. Rezilta jeneral yo montre nan Figi 4, ak rezilta ki soti nan 3 premye èdtan yo make nan Figi S3. Lè w ap itilize katalis anodik Pt/C a, vòltaj selil la te ogmante sevèman nan premye 30 minit yo (Figi S3a). Sou yon peryòd tan ki pi long, vòltaj selil la te rete prèske konstan, sa ki te bay yon to degradasyon 0.6 mV/h (Fig. 4a). Nan kòmansman tès la, PV asid formik kolekte nan anod la te 76.5% epi PV idwojèn kolekte nan katod la te 19.2%. Apre premye èdtan tès la, FE idwojèn lan te desann a 13.8%, sa ki endike yon amelyorasyon nan selektivite fòmat la. Sepandan, to oksidasyon asid formik nan sistèm nan te desann a 62.7% nan 1 èdtan, epi to oksidasyon asid formik anodik la te ogmante soti nan prèske zewo nan kòmansman tès la pou rive nan 17.0%. Apre sa, FE H2, CO, asid formik la ak vitès oksidasyon anodik asid formik la te rete estab pandan eksperyans lan. Ogmantasyon nan oksidasyon asid formik pandan premye èdtan an ka akòz akimilasyon asid formik nan koòdone PCEM/AEM lan. Pandan konsantrasyon asid formik la ap ogmante, li pa sèlman soti nan pèforasyon manbràn nan, men tou li difize nan FEM nan li menm epi li antre nan kouch anod Pt/C la. Piske asid formik se yon likid a 60°C, akimilasyon li ka lakòz pwoblèm transfè mas epi lakòz yon oksidasyon preferansyèl sou idwojèn.
a Vòltaj selilè an fonksyon de tan (200 mA/cm2, 60 °C). Imaj anndan an montre yon imaj mikwoskòp optik ki montre yon seksyon transvèsal yon MEA ak yon EM ki pèfore. Ba echèl: 300 µm. b Pite PE ak asid formik an fonksyon de tan a 200 mA/cm2 lè l sèvi avèk yon anod Pt/C.
Yo te karakterize mòfoloji echantiyon yo nan kòmansman tès la (BOT) pandan preparasyon an ak nan fen tès la (EOT) apre 55 èdtan tès estabilite lè l sèvi avèk tomografi konpitèrize nano-X-ray (nano-CT), jan yo montre nan Figi 5 a. Echantiyon EOT la gen yon gwosè patikil katalis ki pi gwo ak yon dyamèt 1207 nm konpare ak 930 nm pou BOT. Imaj mikwoskòp elektwonik transmisyon optik chan nwa anilè gwo ang (HAADF-STEM) ak rezilta spektroskopi reyon X dispèsyon enèji (EDS) yo montre nan Figi 5b. Pandan ke kouch katalis BOT la genyen pifò nan pi piti patikil katalis yo ansanm ak kèk pi gwo aglomerasyon, nan etap EOT la, kouch katalis la ka divize an de rejyon distenk: youn ak patikil solid ki pi gwo anpil ak lòt la ak rejyon ki pi pore. Kantite patikil ki pi piti. Imaj EDS la montre ke gwo patikil solid yo rich nan Bi, petèt Bi metalik, epi rejyon pore yo rich nan oksijèn. Lè selil la ap fonksyone a 200 mA/cm2, potansyèl negatif katod la ap lakòz yon rediksyon Bi2O3, jan rezilta spektroskopi absòpsyon reyon X in situ yo ki diskite anba a montre sa. Rezilta map HAADF-STEM ak EDS yo montre ke Bi2O3 sibi yon pwosesis rediksyon, sa ki lakòz yo pèdi oksijèn epi aglomere an patikil metal ki pi gwo. Modèl difraksyon reyon X katod BOT ak EOT yo konfime entèpretasyon done EDS yo (Fig. 5c): se sèlman Bi2O3 cristalline yo te detekte nan katod BOT la, epi yo te jwenn bimetal cristalline nan katod EOT la. Pou konprann efè potansyèl katod la sou eta oksidasyon katalis katod Bi2O3 la, yo te varye tanperati a soti nan potansyèl sikwi ouvè (+0.3 V vs RHE) rive nan -1.5 V (vs RHE). Yo obsève ke faz Bi2O3 la kòmanse redwi a -0.85 V parapò ak RHE, epi yon diminisyon nan entansite liy blan an nan rejyon kwen spectre a endike ke Bi metalik la redwi a 90% nan RHE a -1.1. V kont RHE (Fig. 5d). Kèlkeswa mekanis lan, selektivite jeneral fòmat la nan katod la rete esansyèlman san chanjman, jan yo dedwi nan fòmasyon H2 ak CO FE ak asid formik, malgre chanjman siyifikatif nan mòfoloji katod, eta oksidasyon katalis, ak estrikti mikrokristalin.
a Estrikti twa dimansyon kouch katalis la ak distribisyon patikil katalis yo jwenn lè l sèvi avèk nano-X-ray CT. Ba echèl: 10 µm. b 2 anwo: Imaj HAADF-STEM kouch katod katalis BOT ak EOT yo. Ba echèl: 1 µm. 2 anba: Imaj HADF-STEM ak EDX agrandi kouch katod katalis EOT la. Ba echèl: 100 nm. c Modèl difraksyon reyon X echantiyon katod BOT ak EOT yo. d Espèk absòpsyon reyon X in situ elektwòd Bi2O3 nan 0.1 M KOH kòm yon fonksyon potansyèl (0.8 V a -1.5 V vs. RHE).
Pou detèmine egzakteman ki opòtinite ki egziste pou amelyore efikasite enèji lè yo anpeche oksidasyon asid formik, yo te itilize yon elektwòd referans H2 pou idantifye kontribisyon pèt vòltaj39. Nan dansite kouran mwens pase 500 mA/cm2, potansyèl katod la rete anba -1.25 V. Potansyèl anodik la divize an de pati prensipal: dansite kouran echanj HOR la ​​ak survòltaj teorik HOR 40 ki te prevwa pa ekwasyon Bulter-Volmer ki te mezire deja a, epi pati ki rete a se akòz oksidasyon asid formik. Akòz sinetik reyaksyon ki pi dousman konpare ak HOR41, ti vitès reyaksyon oksidasyon asid formik nan anod la ka lakòz yon ogmantasyon siyifikatif nan potansyèl anodik la. Rezilta yo montre ke yon inibisyon konplè nan oksidasyon anodik asid formik ka elimine prèske 500 mV survòltaj.
Pou teste estimasyon sa a, yo te varye to koule dlo deyonize (DI) nan antre anod la pou diminye konsantrasyon asid formik efluan an. Figi 6b ak c yo montre FE, konsantrasyon asid formik, ak vòltaj selil la kòm yon fonksyon flux DI nan anod la a 200 mA/cm2. Pandan to koule dlo deyonize a te ogmante soti nan 3.3 mL/min a 25 mL/min, konsantrasyon asid formik nan anod la te diminye soti nan 0.27 mol/L a 0.08 mol/L. An konparezon, lè yo te itilize estrikti sandwich Xia et al. 30 te pwopoze a, yo te jwenn yon konsantrasyon asid formik 1.8 mol/L a 200 mA/cm2. Diminye konsantrasyon an amelyore FE jeneral asid formik la epi li diminye FE H2 a pandan pH katod la vin pi alkalin akòz diminisyon difizyon an aryè asid formik la. Konsantrasyon asid formik ki redwi a nan koule DI maksimòm nan te elimine prèske oksidasyon asid formik tou, sa ki lakòz yon vòltaj total selil ki jis anba 1.7 V a 200 mA/cm2. Tanperati batri a afekte pèfòmans jeneral tou, epi rezilta yo montre nan Figi S10. Sepandan, achitekti ki baze sou PCEM yo ka amelyore efikasite enèji anpil nan inibisyon oksidasyon asid formik, kit se atravè itilizasyon katalis anodik ak selektivite idwojèn amelyore anvè asid formik oswa atravè operasyon aparèy la.
a Pann vòltaj selilè lè l sèvi avèk yon elektwòd referans H2 selilè k ap opere a 60 °C, anod Pt/C ak 80 µm AEM. b Konsantrasyon FE ak asid formik kolekte a 200 mA/cm2 lè l sèvi avèk diferan to koule dlo deyonize anodik. c Lè anod la kolekte asid formik nan diferan konsantrasyon, vòltaj selilè a se 200 mA/cm2. Ba erè yo reprezante devyasyon estanda twa mezi diferan. d Pri lavant minimòm dekonpoze pa pèfòmans nan divès to koule dlo deyonize lè l sèvi avèk pri elektrisite endistriyèl mwayèn nasyonal ki se US$0.068/kWh ak US$4.5/kg idwojèn. (*: Yo sipoze eta oksidasyon minimòm asid formik nan anod la se 10 M FA, pri mwayèn elektrisite endistriyèl nasyonal la se $0.068/kWh, epi idwojèn se $4.5/kg. **: Yo sipoze eta oksidasyon minimòm asid formik la. Konsantrasyon FA nan anod la se 1.3 M anod, pri elektrisite ki espere nan lavni an se $0.03/kWh, epi liy pwen an reprezante pri mache 85 wt% FA a.
Yo te fè yon analiz tekno-ekonomik (TEA) pou jwenn pri lavant minimòm asanblaj konbistib yo anba yon seri kondisyon fonksyònman, jan yo montre nan Figi 5d. Ou ka jwenn metòd ak done jeneral pou TEA nan SI a. Lè konsantrasyon LC nan echapman anod la pi wo, malgre vòltaj selil ki pi wo a, pri jeneral asanblaj konbistib la redwi akòz rediksyon nan pri separasyon an. Si yo ka minimize oksidasyon anodik asid formik la atravè devlopman katalis oswa teknoloji elektwòd, konbinezon vòltaj selil ki pi ba (1.66 V) ak konsantrasyon FA ki pi wo nan efluan an (10 M) ta diminye pri pwodiksyon FA elektwochimik a 0.74 dola ameriken/kg (baze sou pri elektrisite a) $0.068/kWh ak $4.5/kg idwojèn42. Anplis, lè yo konbine avèk pri prevwa nan lavni pou elektrisite renouvlab ki se $0.03/kWh ak idwojèn ki se $2.3/kg, sib dlo ize FA a redwi a 1.3 milyon, sa ki lakòz yon pri pwodiksyon final prevwa ki se $0.66/kg43. Sa a konparab ak pri mache aktyèl yo. Kidonk, efò nan lavni ki konsantre sou materyèl ak estrikti elektwòd yo ta ka plis diminye anodizasyon pandan y ap pèmèt operasyon nan pi ba vòltaj selil pou pwodui pi gwo konsantrasyon LC.
An rezime, nou te etidye plizyè estrikti MEA zewo-gap pou rediksyon CO2 an asid formik epi nou te pwopoze yon estrikti ki gen yon manbràn bipolè konpoze ki gen polarizasyon dirèk, ki gen ladan yon manbràn echanj kasyon pèfore (PECM) pou fasilite koòdone transfè mas manbràn lan pou asid formik ki kapab lakòz la. Konfigirasyon sa a jenere >96% asid formik nan konsantrasyon jiska 0.25 M (nan yon to koule DI anod 3.3 mL/min). Nan to koule DI ki pi wo (25 mL/min), konfigirasyon sa a te bay yon dansite kouran >80% FE 200 mA/cm2 nan 1.7 V lè l sèvi avèk yon zòn selil 25 cm2. Nan to DI anod modere (10 mL/min), konfigirasyon PECM nan te kenbe yon vòltaj ki estab ak nivo FE asid formik ki wo pandan 55 èdtan tès nan 200 mA/cm2. Segondè estabilite ak selektivite ki reyalize pa katalis ki disponib nan komès ak materyèl manbràn polimerik yo ka amelyore plis toujou lè yo konbine yo ak elektwokatalis optimize. Travay ki vin apre yo pral konsantre sou ajisteman kondisyon fonksyònman, selektivite katalis anod, ak estrikti MEA pou diminye oksidasyon asid formik, sa ki lakòz yon efluan ki pi konsantre nan vòltaj selil ki pi ba. Apwòch senp pou itilize diyoksid kabòn pou asid formik ki prezante isit la elimine nesesite pou chanm anolit ak katolit, konpozan sandwich, ak materyèl espesyal, kidonk ogmante efikasite enèji selil yo epi diminye konpleksite sistèm nan, sa ki fè li pi fasil pou elaji. Konfigirasyon pwopoze a bay yon platfòm pou devlopman nan lavni plant konvèsyon CO2 teknikman ak ekonomikman solid.
Sof si yo endike otreman, tout materyèl ak solvan ki gen klas chimik yo te itilize jan yo te resevwa yo. Katalis oksid bismit (Bi2O3, 80 nm) te achte nan men US Research Nanomaterials, Inc. Poud polymère (AP1-CNN8-00-X) te founi pa IONOMR. N-propanol mak Omnisolv® (nPA) ak dlo ultrapi (18.2 Ω, sistèm pirifikasyon dlo Milli–Q® Advantage A10) te achte nan men Millipore Sigma. Metanòl ak asetòn sètifye ACS yo te achte nan men VWR Chemicals BDH® ak Fisher Chemical, respektivman. Poud polymère a te melanje ak yon melanj asetòn ak metanòl nan yon rapò 1:1 pa pwa pou jwenn yon dispèsyon polymère ak yon konsantrasyon 6.5 wt.%. Prepare lank katalitik la lè w melanje 20g Bi2O3, dlo ultrapi, nPA ak dispèsyon iyonomè nan yon bokal 30ml. Konpozisyon an te genyen 30% an pwa katalis, yon rapò mas iyonomè ak katalis 0.02 ak yon rapò mas alkòl ak dlo 2:3 (40% an pwa nPA). Anvan melanj lan, yo te ajoute 70g materyèl pou fanm zirkonya Glen Mills 5mm nan melanj lan. Yo te mete echantiyon yo sou yon roulo boutèy dijital Fisherbrand™ a 80 rpm pandan 26 èdtan. Kite lank lan repoze pandan 20 minit anvan ou aplike li. Yo te aplike lank Bi2O3 sou yon aplikatè otomatik Qualtech (QPI-AFA6800) lè l sèvi avèk yon ranplasman fil laboratwa 1/2″ x 16″ (RD Specialties – 60 mil dyamèt) a 22°C. Yo te aplike 5 mL lank katalitik sou yon transpòtè difizyon gaz kabòn Sigraacet 39 BB 7.5 x 8 pous (depo pil konbistib) pa depozisyon baton a yon vitès mwayèn fiks 55 mm/sec. Transfere elektwòd kouvri sa yo nan yon fou epi seche yo a 80 °C. Pwosesis kouch baton an ak imaj kouch GDE a yo montre nan Figi S4a ak b. Yon enstriman fliyoresans reyon X (XRF) (Fischerscope® XDV-SDD, Fischer-Technolgy Inc. USA) te konfime ke chaj GDE ki te kouvri a te 3.0 mg Bi2O3/cm2.
Pou konfigirasyon manbràn konpoze ki gen manbràn echanj anyon (AEM) ak CEM pèfore, yo te itilize Nafion NC700 (Chemours, USA) ak yon epesè nominal 15 µm kòm kouch CEM. Yo te flite katalis anodik la dirèkteman sou FEM lan ak yon rapò iyonomè ak kabòn 0.83 ak yon sifas pwoteksyon 25 cm2. Yo te itilize platinum sipòte ak yon gwo sifas (50% pwa Pt/C, TEC 10E50E, metal presye TANAKA) ak yon chaj 0.25 mg Pt/cm2 kòm katalis anod. Yo te itilize Nafion D2020 (Ion Power, USA) kòm yon iyonomè pou kouch anod katalis la. Pèforasyon CEM fèt lè yo koupe liy paralèl sou fim CEM lan nan entèval 3mm. Detay sou pwosesis pèforasyon an montre nan Figi S12b ak c. Lè yo te itilize tomografi òdinatè radyografi, yo te konfime ke espas pèforasyon an te 32.6 μm, jan yo montre nan Figi S12d ak e. Pandan asanblaj selil la, yo te mete yon manbràn CEM pèfore kouvri ak katalis sou yon papye Toray 25 cm2 (5 wt% PTFE trete, Fuel Cell Store, USA). Yo te mete yon manbràn AEM (PiperION, Versogen, USA) ki gen yon epesè 25, 40 oswa 80 μm sou tèt CEM nan epi answit sou katod GDE a. Yo te koupe manbràn AEM nan an moso 7.5 × 7.5 cm pou kouvri tout chan koule a epi yo te tranpe l pandan lannwit nan yon solisyon idroksid potasyòm 1 M anvan asanblaj la. Tou de anod la ak katod la itilize espasè PTFE ki ase epè pou reyalize yon konpresyon GDE optimal 18%. Detay sou pwosesis asanblaj batri a yo montre nan Figi S12a.
Pandan tès la, yo te kenbe selil ki te reyini an nan 60 °C (30, 60, ak 80 °C pou etid depandans tanperati) avèk 0.8 L/min gaz idwojèn ki te apwovizyone nan anod la ak 2 L/min diyoksid kabòn ki te apwovizyone nan katod la. Yo te imidifye tou de kouran lè anodik ak katodik yo nan yon imidite relatif 100% ak yon presyon katodik absoli 259 kPa. Pandan operasyon an, yo te melanje kouran gaz katod la avèk yon solisyon 1 M KOH nan yon vitès 2 mL/min pou ankouraje itilizasyon kabann katalizè katod la ak kondiksyon iyonik. Melanje yon kouran gaz anod avèk dlo deyonize nan yon vitès 10 ml/min pou retire asid formik nan anod la. Detay sou antre ak sòti aparèy la yo montre nan Figi S5. Gaz echapman katod la gen CO2 epi li jenere CO ak H2. Yo retire vapè dlo a nan yon kondansateur (echanjeur chalè ba tanperati a 2°C). Yo pral kolekte gaz ki rete a pou analiz distribisyon tan gaz la. Koule anod la ap pase tou nan yon kondansateur pou separe likid la ak gaz la. Yo pral kolekte dlo ize a nan ti boutèy pwòp epi analize l avèk kronometri likid pou mezire kantite asid formik ki pwodui a. Tès elektwochimik yo te fèt avèk yon potansyostat Garmy (nimewo referans 30K, Gamry, Etazini). Anvan yo te mezire koub polarizasyon an, yo te kondisyone selil la 4 fwa nan yon seri ant 0 ak 250 mA/cm2 avèk voltametri lineyè ak yon vitès eskanè 2.5 mA/cm2. Yo te jwenn koub polarizasyon yo nan mòd galvanostatik avèk selil la kenbe nan yon sèten dansite kouran pandan 4 minit anvan yo te pran echantiyon gaz katod la ak likid anolit la.
Nou itilize yon elektwòd referans idwojèn nan MEA a pou separe potansyèl katod ak anodik la. Estrikti elektwòd referans lan montre nan Figi S6a. Yon manbràn Nafion (Nafion 211, IonPower, USA) te itilize kòm yon pon iyonik pou konekte manbràn MEA a ak elektwòd referans lan. Yon bout bann Nafion an te konekte ak yon elektwòd difizyon gaz (GDE) 1 cm2 chaje ak 0.25 mg Pt/cm2 (50 wt% Pt/C, TEC10E50E, TANAKA Precious Metals) ki te depoze sou papye kabòn 29BC (Fuel Cell Store, USA). ). Yo itilize pyès ki nan konpitè espesyal polieteretèketòn (PEEK) pou sele gaz la epi asire bon kontak ant bann GDE ak Nafion yo, epi pou konekte elektwòd referans lan ak pyès ki nan konpitè pil konbistib la. Lòt bout bann Nafion an konekte ak kwen ki depase batri CEM lan. Figi S6b montre seksyon kwa elektwòd referans ki entegre ak MEA a.
Apre gaz echapman an fin pase nan kondansateur a ak separateur gaz-likid la, yo pran echantiyon gaz nan katod la. Yo te analize gaz yo te kolekte a omwen twa fwa lè l sèvi avèk yon 4900 Micro GC (tamiz molekilè 10 μm, Agilent). Yo te kolekte echantiyon yo nan sache echantiyon gaz inaktif milti-kouch an papye aliminyòm Supel™ (Sigma-Aldrich) pandan yon peryòd tan espesifik (30 segonn) epi yo te mete yo manyèlman nan kwomatograf mikwogaz la nan lespas de zèdtan apre koleksyon an. Yo te fikse tanperati enjeksyon an a 110°C. Yo te separe monoksid kabòn (CO) ak idwojèn (H2) sou yon kolòn MS5A 10 m chofe (105 °C) anba presyon (28 psi) lè l sèvi avèk agon (Matheson Gas-Matheson Purity) kòm gaz vektè. Yo detekte koneksyon sa yo lè l sèvi avèk Detektè Konduktivite Tèmik (TCD) entegre a. Kromatogram GC ak koub kalibrasyon CO ak H2 yo montre nan Figi S7. Yo te kolekte echantiyon asid formik likid nan anod la pandan yon tan espesifik (120 segonn) epi yo te filtre yo lè l sèvi avèk yon filt sereng PTFE 0.22 μm nan ti boutèy 2 mL. Yo te analize pwodwi likid ki nan ti boutèy yo lè l sèvi avèk yon sistèm kromatografi likid pèfòmans segondè (HPLC) bioinert Agilent 1260 Infinity II, kote yo te enjekte 20 μl echantiyon atravè yon otoechantiyonè (G5668A) avèk yon faz mobil 4 mM asid silfirik (H2SO4). ) nan yon vitès koule 0.6 ml/min (ponp kwatènè G5654A). Yo te separe pwodwi yo sou yon fou kolòn Aminex HPX-87H 300 × 7.8 mm (Bio-Rad) chofe (35°C, fou kolòn G7116A) anvan li te gen yon kolòn gad Micro-Guard Cation H. Yo te detekte asid formik la lè l sèvi avèk yon detektè seri dyòd (DAD) nan yon longèdonn 210 nm ak yon lajè band 4 nm. Kromatogram HPL la ak koub kalibrasyon estanda asid formik la montre nan Figi S7.
Yo kalkile pwodui gaz yo (CO ak H2) FE yo lè l sèvi avèk ekwasyon sa a, epi yo kalkile mòl total gaz yo lè l sèvi avèk ekwasyon gaz ideyal la:
Pami yo: \({n}_{i}\): kantite elektwon nan yon reyaksyon elektwochimik. \(F\): konstan Faraday la. \({C}_{i}\): konsantrasyon pwodwi likid HPLC. \(V\): volim echantiyon likid kolekte sou yon tan fiks t. \(j\): dansite kouran. \(A\): sifas jewometrik elektwòd la (25 cm2). \(t\): peryòd tan echantiyonaj. \(P\): presyon absoli. \({x}_{i}\): pousantaj molè gaz detèmine pa GC. \(R\): konstan gaz la. \(T\): tanperati.
Yo te mezire konsantrasyon kasyon anodik yo lè l sèvi avèk spektroskopi emisyon atomik plasma endiktivman makonnen (ICP-OES). Katyon ki ka koule oswa difize nan anod la gen ladan yo Ti, Pt, Bi ak K. Eksepte K, tout lòt kasyon yo te anba limit deteksyon an. Fòme iyon nan solisyon an lè yo kite anod la pou yo pè ak pwoton oswa lòt kasyon. Se poutèt sa, yo ka kalkile pite asid formik la kòm
Pwodiksyon fòmat/FA reprezante kantite FA ki pwodui pou chak kWh elektrisite konsome lè l sèvi avèk yon konfigirasyon MEA patikilye, an mol/kWh. Li kalkile dapre dansite kouran, vòltaj selilè ak efikasite Faraday anba kondisyon fonksyònman espesifik.
Kalkile kantite asid formik ki okside nan anod la ki baze sou balans mas jeneral la. Twa reyaksyon konpetitif rive nan katod la: evolisyon idwojèn, rediksyon CO2 an CO, ak rediksyon CO2 an asid formik. Paske nou gen pwosesis oksidasyon asid formik nan Anton, asid formik FE ka divize an de pati: koleksyon asid formik ak oksidasyon asid formik. Balans mas jeneral la ka ekri kòm:
Nou te itilize GC pou mezire kantite asid formik, idwojèn, ak CO kolekte pa HPLC. Li enpòtan pou note ke pi fò nan asid formik la te kolekte nan anod la lè l sèvi avèk konfigirasyon ki montre nan Figi Siplemantè S5 la. Kantite fòmat kolekte nan chanm katod la pa siyifikatif, apeprè de lòd mayitid mwens, epi li egal a mwens pase 0.5% nan kantite total SC a.
Modèl transpò kontinyèl ki itilize la a baze sou travay anvan sou sistèm menm jan an34. Yo itilize yon sistèm makonnen ekwasyon Poisson-Nerst-Planck (PNP) pou detèmine konsantrasyon dlo ak potansyèl elektwostatik nan faz ki kondi elektwonikman ak iyonikman. Yon apèsi detaye sou ekwasyon fondamantal yo ak jeyometri modèl la bay nan SI a.
Sistèm sa a detèmine konsantrasyon uit sibstans akeuz (\({{{{{\rm{C}}}}}}}}{{{{{\rm{O}}}}}}}}}_{2 \left ({{{{{{\rm{aq}}}}}}\right)}\), \({{{{{\rm{H}}}}}}}}^{+ }\ ), \ ({{{{\rm{O}}}}}}}{{{{{\rm{H}}}}}}}^{-}\), \({{{ {{{ \rm{ HCO}}}}}}}}_{3}^{-}\), \({{{{{\rm{CO}}}}}}}_{3}^{ 2-} \ ),\ ({{{{\rm{HCOOH}}}}}}}}\), \({{{{{\rm{HCOO}}}}}}}}}^{- }\) ak \({{{ {{{\rm{K}}}}}}^{+}\)), potansyèl elektwostatik nan faz kondiktè iyonik la (\({\phi }_{I}\ )) ak konduktivite elektwon anodik ak katodik. Potansyèl elektwostatik nan faz (\({\phi }_{A}\) ak \({\phi }_{C}\) respektivman). Okontrè, ni netralite elektrik lokal la ni fonksyon distribisyon chaj yo pa reyalize, rejyon chaj espasyal la rezoud dirèkteman lè l sèvi avèk ekwasyon Poisson an; Apwòch sa a pèmèt nou modle dirèkteman efè repilsyon Donnan nan koòdone CEM|AEM, CEM|Pore, ak AEM|Pore yo. Anplis de sa, teyori elektwòd pore (PET) itilize pou dekri transpò chaj nan kouch anodik ak katodik katalis la. Nan konesans otè yo, travay sa a reprezante premye aplikasyon PET nan sistèm ki gen plizyè rejyon chaj espasyal.
Yo te teste echantiyon katod GDE BOT ak EOT yo lè l sèvi avèk yon Zeiss Xradia 800 Ultra ak yon sous reyon X 8.0 keV, mòd absòpsyon ak chan laj, ak fizyon imaj1. Yo te kolekte 901 imaj soti nan -90° a 90° ak yon tan ekspozisyon 50 segonn. Yo te fè rekonstriksyon an lè l sèvi avèk yon filtè pwojeksyon dèyè ak yon gwosè voksel 64 nm. Yo te fè analiz segmentasyon ak distribisyon gwosè patikil la lè l sèvi avèk kòd espesyalman ekri.
Karakterizasyon mikwoskopik elektwonik la enplike entegre MEA tès yo nan résine epoksidik an preparasyon pou seksyon ultra mens ak yon kouto dyaman. Seksyon kwa chak MEA te koupe a yon epesè 50 a 75 nm. Yo te itilize yon mikwoskòp elektwonik transmisyon Talos F200X (Thermo Fisher Scientific) pou mezi mikwoskòp elektwonik transmisyon optik (STEM) ak spektroskopi reyon X dispèsyon enèji (EDS). Mikwoskòp la ekipe ak yon sistèm EDS Super-X ak 4 detektè SDD san fenèt epi li fonksyone a 200 kV.
Yo te jwenn modèl difraksyon reyon X sou poud (PXRD) yo sou yon difraktomèt reyon X sou poud Bruker Advance D8 ak radyasyon Cu Kα filtre Ni k ap opere a 40 kV ak 40 mA. Ranje eskanè a se soti nan 10° a 60°, gwosè etap la se 0.005°, epi vitès akizisyon done a se 1 segonn pa etap.
Yo te mezire spectre RAS la nan kwen katalis Bi2O3 Bi L3 la kòm yon fonksyon potansyèl lè l sèvi avèk yon selil fèt lakay. Yo te prepare lank iyonomè katalitik Bi2O3 la lè l sèvi avèk 26.1 mg Bi2O3 melanje ak 156.3 μL solisyon iyonomè (6.68%) epi netralize ak 1 M KOH, dlo (157 μL) ak alkòl izopropilik (104 μL) pou jwenn lank iyonomè. Koyefisyan katalis la se 0.4. Yo te aplike lank la sou fèy grafèn nan tach rektangilè (10 × 4 mm) jiskaske chaj katalis Bi2O3 la te rive nan 0.5 mg/cm2. Yo te kouvri rès fèy grafèn nan ak Kapton pou izole zòn sa yo ak elektwolit la. Yo te mete fèy grafèn ki te kouvri ak katalis la ant de PTFE epi yo te fikse l sou kò selil la (PEEK) ak vis, Figi S8. Hg/HgO (1 M NaOH) te sèvi kòm elektwòd referans lan, epi papye kabòn te sèvi kòm kont-elektwòd la. Yo te kalibre elektwòd referans Hg/HgO a lè l sèvi avèk yon fil platinum benyen nan 0.1 M KOH satire ak idwojèn pou konvèti tout potansyèl yo mezire an yon echèl elektwòd idwojèn revèsib (RHE). Yo te jwenn espèk XRD yo lè yo te siveye potansyèl yon elektwòd travay fèy Bi2O3/grafèn benyen nan 0.1 M KOH, chofe a 30 °C. Elektwolit la sikile nan batri a, ak antre elektwolit la nan pati anba selil la ak sòti a nan tèt pou asire ke elektwolit la kontakte kouch katalis la lè bul yo fòme. Yo te itilize yon potansyostat CH Instruments 760e pou kontwole potansyèl elektwòd travay la. Sekans potansyèl la te yon potansyèl sikwi ouvè: -100, -200, -300, -400, -500, -800, -850, -900, -1000, -1100, -1500 ak +700 mV selon RHE a. Yo te ajiste tout potansyèl iR yo.
Yo te fè spektroskopi estrikti amann absòpsyon reyon X (XAFS) Bi L3 edge (~13424 eV pou Bi metal) sou kanal 10-ID, Advanced Photon Source (APS), Laboratwa Nasyonal Fliyoresans Argonne. Laboratwa Nasyonal Mezi Modèl. Yo te itilize yon monokromatè Si(111) de kristal refwadi ak nitwojèn likid pou ajiste enèji reyon X la, epi yo te itilize yon miwa kouvri ak rodyòm pou diminye kontni amonik la. Enèji eskanè yo te varye soti nan 13200 a 14400 eV, epi yo te mezire fliyoresans lan lè l sèvi avèk yon seri dyòd PIN silikon 5 × 5 san filtè oswa fant Soller. Enèji kwaze zewo dezyèm derivasyon an kalibre a 13271.90 eV atravè edge L2 papye Pt a. Akòz epesè selil elektwochimik la, li pa t posib pou mezire spectre estanda referans lan an menm tan. Kidonk, chanjman kalkile eskanè-a-eskanè nan enèji reyon X ensidan an se ±0.015 eV ki baze sou mezi repete pandan tout eksperyans lan. Epesè kouch Bi2O3 la mennen nan yon sèten degre oto-absòpsyon fluoresans; elektwòd yo kenbe yon oryantasyon fiks parapò ak gwo bout bwa ensidan an ak detektè a, sa ki fè tout eskanè yo prèske idantik. Yo te itilize spectre XAFS chan pwòch la pou detèmine eta oksidasyon ak fòm chimik bismit la an konparezon ak rejyon XANES estanda Bi ak Bi2O3 yo lè l sèvi avèk algorithm konbinezon lineyè lojisyèl Athena a (vèsyon 0.9.26). pa kòd IFEFFIT 44.
Done ki sipòte figi ki nan atik sa a ak lòt konklizyon etid sa a disponib nan men otè korespondan an sou yon demann rezonab.
Crandall BS, Brix T., Weber RS ​​ak Jiao F. Evalyasyon tekno-ekonomik chenn ekipman medya vèt yo H2. Energy Fuels 37, 1441–1450 (2023).
Younas M, Rezakazemi M, Arbab MS, Shah J ak Rehman V. Depo ak livrezon idwojèn vèt: dezidrogenasyon asid formik lè l sèvi avèk katalis omojèn ak etewojèn trè aktif. entènasyonalite. J. Gidrog. Enèji 47, 11694–11724 (2022).
Nie, R. et al. Pwogrè resan nan idrojenasyon transfè katalitik asid formik sou katalis metal tranzisyon etewojèn. Katalòg AKS. 11, 1071–1095 (2021).
Rahimi, A., Ulbrich, A., Kuhn, JJ, ak Stahl, SS Depolimerizasyon lignin oksidize an konpoze aromatik pwovoke pa asid formik. Nature 515, 249–252 (2014).
Schuler E. et al. Asid formik sèvi kòm yon entèmedyè kle pou itilizasyon CO2. green. Chemical. 24, 8227–8258 (2022).
Zhou, H. et al. Fraksyonasyon rapid ki pa destriktif (≤15 min) nan byomas lè l sèvi avèk asid formik ki koule atravè li pou amelyorasyon jeneral kontni idrat kabòn ak lignin. Chimi ak Chimi 12, 1213–1221 (2019).
Calvi, CH et al. Kwasans amelyore nan Cupriavidus necator H16 sou fòmat lè l sèvi avèk jeni enfòmasyon evolisyonè laboratwa adaptif. Metabolites. engineer. 75, 78–90 (2023).
Ishai, O. ak Lindner, SN Gonzalez de la Cruz, J., Tenenboim, H. ak Bar-Even, A. Byoekonomi fòmat yo. aktyèl. Opinyon. Chimik. byoloji. 35, 1–9 (2016).