基于膜电极组件(MEA,Membrane-electrode assembly)的二氧化碳(CO₂)电解在工业规模化学生产中展现出巨大潜力,但长期稳定性仍然是一项关键挑战。MEA 中催化剂和电极的衰减机制尚不完全清楚。针对这个挑战,丹麦技术大学与欧洲同步辐射光源中心、Twelve 公司合作团队联合发布了他们的研究成果。
研究团队开发出全球首个“三合一”原位同步辐射表征平台,将广角 X 射线散射(WAXS)、小角 X 射线散射(SAXS)与 X 射线荧光(XRF)联用,能够追踪 MEA 中离子和水的运动、催化剂晶体结构的时空分辨演变。这项研究展示了原位 X 射线技术在阐明二氧化碳电解槽中催化剂和电极衰减方面的先进能力。
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图丨许秋成(来源:许秋成)
相关论文发表在 Nature Nanotechnology 期刊上,论文题目为《原位 X 射线表征平台用于揭示 CO₂ 电解中加速应力测试下的催化剂降解机制》(Operando X-ray characterization platform to unravel catalyst degradation under accelerated stress test