零间隙膜电极电解槽
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资源化利用二氧化碳有了新“膜”法
科技日报· 2025-10-29 11:38
针对这一挑战,团队提出更换核心"过滤部件",采用多孔膜替代传统离子交换膜,构建酸性体系下的零 间隙膜电极电解槽,选用合适孔径与适当亲水性的多孔膜实现物质传输平衡,从根本上改善反应环境。 这一设计有效抑制了析盐与析氢副反应,使系统在高电流密度下仍能保持优异性能。 实验表明,在酸性电解液条件下,多孔膜电解槽在400毫安每平方厘米的电流密度下,一氧化碳法拉第 效率达85%,远高于离子交换膜系统的不足20%。该系统在连续运行200小时的测试中表现稳定,二氧 化碳还原产物中一氧化碳比例接近100%,副产物极少且无析盐现象。在100平方厘米大面积电解槽中, 该技术仍能稳定运行超过120小时,一氧化碳比例保持约90%,展现出良好的可扩展性与工业应用潜 力。 "简单来说,换上多孔膜之后,不仅不会结'水垢',而且还能在更大的设备中稳定运行,这意味着它有 潜力进行工业化大规模生产。"魏世蕾说。 "这项成果为酸性膜电极二氧化碳还原电解槽提供了新的膜使用及设计策略,为未来实现高附加值碳基 燃料与化学品的电合成奠定了基础。"罗景山表示,团队始终致力于解决二氧化碳转化中的科学难题, 未来将进一步优化电极界面设计,积极推进实验室的二氧化碳 ...