近日,加拿大 不列颠哥伦比亚大学(The University of British Columbia) Xin Lu, Chris Zhou,Curtis P. Berlinguette等,在Nature Chemistry上发文,报道光学相干层析成像(OCT,optical coherence tomography platform)技术,实现了观测CO2电解槽发生的化学反应情况,这种表征技术具有高时空分辨率的三维成像的能力。
还对含有多孔电极和隔膜的电解槽进行12 h电催化反应过程观测,电流密度达到50-800 mA cm-2,在流动相KHCO3的条件下,CO2还原为CO。这种观测,对反应物、中间体、产物进行成像,而且还可以观测在电催化反应过程中,电极和隔膜的动态移动情况。而且这种观测发现了生成CO区域位于CO2与隔膜和催化剂直接接触的地方。这种表征技术,可用于研究流动相电化学反应体系的反应情况。
Visualization of CO2 electrolysis using optical coherence tomography.
基于光学相干层析成像,CO2电解的可视化。
图1: 在动态原位Operando中,CO2电解作为时间的函数,3D成像的电解光学相干层析成像electrolysis optical coherence tomography,eOCT平台。
图2: 电解槽组件的高分辨率电解光学相干层析成像eOCT和SEM图像。
图3: 电解光学相干层析成像eOCT,在CO2电解器中,离散CO2和CO气泡产生的极化和强度图像。
图4: 电解3小时后,CO2(g), H2(g) 和CO(g)分布的相分布图像。
Lu, X., Zhou, C., Delima, R.S. et al. Visualization of CO2 electrolysis using optical coherence tomography. Nat. Chem. (2024)
DOI: 10.1038/s41557-024-01465-5
https://www.nature.com/articles/s41557-024-01465-5
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