Electrochemical reduction of carbon dioxide to low- molecular-weight organic molecules
Notice bibliographique
Résumé
As global warming directly affects the ecosystem and humankind in the 21st century, solutions are continuously being sought to reduce the emissions of greenhouse gases. Of a particular interest is carbon dioxide (CO2) due to its increasing levels in the atmosphere and contribution to global warming. In response to this challenge, the government of Canada signed onto the Copenhagen accord, and recently the Paris accord in concert with the joint international efforts to curb the mounting CO2 emissions. To achieve this goal, several methods prove to be useful; among the available technologies, electrochemical reduction of CO2 is an emerging field that aims not only to reduce the levels of CO2 but also to convert this undesirable product into value-added molecules. However, the process is complex and involves several factors, each of which has an influence on the efficiency, selectivity, and yield. It has been established that the cathode (CO2-reducing electrode) is the main component in the process as it serves as a platform on which the reaction takes place. Each electrode material possesses unique properties that dictate the CO2 reduction potential, faradaic and energy efficiency, the product distribution and the selectivity toward desired CO2 electroreduction products. In addition, the electrolyte plays a significant role as the charge-transfer medium between the electrode and the electroactive species in the solution. Other parameters such as temperature and pressure are also important determinants in the process due to the influence that those factors have on the mass transfer in the medium. This thesis is composed of two main parts. The first part presents a comprehensive review of the scientific literature on the electrochemical CO2 reduction with the aim of producing value-added products. The second part presents selected experimental results obtained by the thesis author. Namely, electrochemical reduction of CO2 to produce value-added products dissolved in an aqueous electrolyte was investigated using Ru and Ir/Ru mixed metal oxide coatings deposited on a titanium substrate, as function of electrode potential, pH and temperature. Although potentiodynamic electrochemical experiments indicated that the electrodes can reduce CO2, no products dissolved (remained) in the aqueous phase were detected under the investigated experimental conditions. Thus, it is suggested that the products of CO2 reduction are in the gaseous phase (e.g. CO, CH4, C2H4), which was not analyzed due to the construction of the electrochemical cell used in the project.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».