Permselective MOF-Based Gas Diffusion Electrode for Direct Conversion of CO<sub>2</sub> from Quasi Flue Gas
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Notice bibliographique
Résumé
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.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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