Permselective MOF-Based Gas Diffusion Electrode for Direct Conversion of CO2 from Quasi Flue Gas

烟气 气体扩散电极 电解 法拉第效率 化学 气体扩散 电极 电化学 扩散 渗透 电催化剂 化学工程 分析化学(期刊) 环境化学 电解质 热力学 有机化学 物理 工程类 物理化学 生物化学
作者
Tareq A. Al‐Attas,Shariful Kibria Nabil,Ali Shayesteh Zeraati,Hadi Shaker Shiran,Tartela Alkayyali,Mohammad Zargartalebi,Thien Tran,Nedal N. Marei,Md Abdullah Al Bari,Haiqing Lin,Soumyabrata Roy,Pulickel M. Ajayan,David Sinton,George K. H. Shimizu,Md Golam Kibria
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:8 (1): 107-115 被引量:25
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.2c02305
摘要

Industrial activities lead to a substantial share of current anthropogenic CO2 emissions and are some of the most challenging to abate. Direct utilization of industrial flue gases to produce fuels or value-added chemicals is challenging due to the presence of impurities and low concentrations of CO2. Herein, we demonstrate a rational assembly of a permselective gas diffusion electrode (PGDE) for direct CO2 conversion from quasi flue gas (i.e., 10–15% CO2, 4% O2, and N2 balance at 100% relative humidity). The electrode design consists of a metal–organic framework (MOF) based mixed matrix membrane (MMM) that enables the selective permeation of CO2 to a silver electrocatalyst. The MOF is CALF-20, notable for the ability to physisorb CO2 in wet gas streams. Applying this approach, we convert N2-diluted CO2 streams to CO at a faradaic efficiency of 95% compared to 58% for the nonmodified counterpart electrode with MMM. The PGDE retained its electrochemical performance when introducing O2 by preventing ∼84% loss of current toward parasitic oxygen reduction reaction (ORR) and reported 30 mA cm–2 CO partial current density. Further, wetting the gas stream showed a negligible effect on the MOF and the electrochemical performance. Using our PDGE, we report nearly constant CO selectivity over 19 h in a membrane electrode assembly electrolyzer. This approach offers the potential for direct utilization of low-concentration CO2 while avoiding the economic and environmental costs of obtaining purified CO2 feedstocks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
为你钟情完成签到 ,获得积分10
2秒前
夜白完成签到,获得积分0
2秒前
qiao完成签到,获得积分10
3秒前
gao完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
gf完成签到 ,获得积分10
8秒前
YY发布了新的文献求助10
10秒前
tmobiusx完成签到,获得积分10
11秒前
那时花开应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
那时花开应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
13秒前
Roy完成签到,获得积分10
13秒前
文献求助完成签到,获得积分10
14秒前
似水流年完成签到 ,获得积分10
16秒前
binshier完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
Eclipse12138完成签到,获得积分10
26秒前
东山寺下学习的人完成签到,获得积分10
29秒前
lx关闭了lx文献求助
32秒前
LJX完成签到 ,获得积分10
36秒前
lx完成签到,获得积分20
38秒前
成就的书包完成签到,获得积分10
43秒前
lx发布了新的文献求助630
43秒前
Celeste应助爱听歌的含烟采纳,获得10
44秒前
系小小鱼啊完成签到 ,获得积分10
46秒前
46秒前
蘅皋发布了新的文献求助10
52秒前
彭洪凯完成签到,获得积分10
53秒前
54秒前
吹梦西洲完成签到,获得积分10
57秒前
Stuki完成签到,获得积分10
57秒前
是真的完成签到 ,获得积分10
59秒前
谨慎板栗发布了新的文献求助20
1分钟前
ding应助蘅皋采纳,获得10
1分钟前
科研路上互帮互助,共同进步完成签到 ,获得积分10
1分钟前
文献狗完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
养猪大户完成签到 ,获得积分10
1分钟前
呆小婷儿发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
Questioning sequences in the classroom 700
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5378385
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4502816
关于积分的说明 14014575
捐赠科研通 4411403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2423255
邀请新用户注册赠送积分活动 1416172
关于科研通互助平台的介绍 1393591