表面改性水热自生长SnO_(2)碳布电极电化学还原CO_(2)性能

摘要

电化学还原CO_(2)是一种有效的CO_(2)转化及利用方法,但是由于CO_(2)在电解质溶液中溶解度较低,限制了其电化学还原性能.为增加电极-溶液-CO_(2)的三相反应界面,本文通过水热自生长的方法在碳布基底上制备SnO_(2)纳米片催化剂,利用三甲氧基硅烷修饰电极使其表面具有疏水性,研究了疏水电极与亲水电极的微观形貌和元素价态,对比了疏水电极与亲水电极的表面浸润性、双电层电容、塔菲尔斜率和电化学阻抗,并在不同电位下进行了电化学还原性能测试.实验结果表明,与亲水电极相比,表面改性后的疏水电极具有更低的塔菲尔斜率和传质阻力,表现出更优的电化学还原性能;在-1.8 V(vs.Ag/AgCl)电解电位下,电流密度为(28.0±0.6)mA cm^(-2),法拉第效率为77.2%±1.9%,比亲水电极的法拉第效率提高了14.7%;经12 h的电解测试后仍可维持72.6%的法拉第效率.