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Chem. Eng. J.：新工藝！CO2RR耦合AOR用于生產(chǎn)合成氣

開發(fā)可持續(xù)技術(shù)對(duì)于減少環(huán)境污染物和緩解高二氧化碳(CO₂)濃度引起的氣候變化是必要的。

為了同時(shí)減少含有氨和CO₂的有害空氣污染物，光州科學(xué)技術(shù)院Jaeyoung Lee團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新的合成氣生產(chǎn)還原反應(yīng)(ECR)工藝，該工藝涉及CO₂RR與陽極氨氧化反應(yīng)(AOR)相結(jié)合，而不是在陽極上進(jìn)行OER。

將CO₂RR與AOR耦合，AOR熱力學(xué)電位遠(yuǎn)低于常規(guī)OER，足以降低本工作設(shè)計(jì)的共電解槽所需的電池電壓。結(jié)果表明，通過控制NH₃濃度和施加的電流密度，可以在熱力學(xué)和實(shí)驗(yàn)上降低共電解槽的總電池電壓。

與OER相比，AOR的熱力學(xué)較低過電壓(OER，1.23 V_RHE；AOR，0.06 V_RHE)能夠在增加NH₃濃度和施加的電流后使總電池工作電壓最大降低34.03%。

在陽極電解液中2 M NH₃存在的情況下，不同H₂/CO(0.25-4.1)的合成氣與施加電流的變化有關(guān)。本研究中開發(fā)的共電解工藝與傳統(tǒng)的費(fèi)托工藝相當(dāng)，并且在添加氨后觀察到能耗降低(最大34.04%)。

這些結(jié)果表明，將CO₂RR與AOR耦合以有效降低電池電壓的方法為解決ECR工程開發(fā)的挑戰(zhàn)提供了新的視角，并有助于減少NH₃和CO₂。

Syngas Production for Fischer-Tropsch Process via Co-Electrolytic Processes of CO₂Reduction and NH₃ Oxidation. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.132563

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