开发捕获和储存二氧化碳的新系统的一个重要推力是离子液体(ILs)作为可调材料,通过化学吸附现象实现碳捕获。所以了解影响CO2溶解度的关键因素对设计和优化有效的室温离子液体(RTILs)至关重要。循环伏安法(CV)是测量CO2在非质子极性溶剂中的扩散系数、溶解度和电化学反应性的便捷工具。然而由于CO2活化的过电位较高,因此需要高还原电位,这在很大程度上取决于电极和电解溶液的性质,因此需要选择与离子液体兼容的高效工作电极材料。
室温离子液体是使用CV测量CO2溶解度的理想系统。有报道称RTILs可降低CO2还原反应(CO2RR)过电位。具有不同阳离子结构的室温离子液体也会发生共催化效应,包括吡咯吡啶、铵和磷。室温离子液体中的共催化效应放大了CV电流,提高了其测量CO2溶解度的能力。
基于此,来自伊利诺伊大学的Meenesh R. Singh带领的团队建立了一个自动化的高通量CV平台来测量广泛RTILs中的CO2溶解度。离子液体为咪唑、吡咯、吡啶和三氟甲磺酰基、三氟酸盐、六氟磷酸盐、四氟硼酸盐、氰胺和硫酸盐阴离子。高通量平台由一个机器人手动操作的三电极电池组件组成,该组件在微滴板中从一个孔移动到另一个孔,使用定制软件来测量CV,该软件可以同步电位测量和机器人手动运动来测量室温离子液体中的CO2溶解度。
原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724051866
原文作者:
Rohit Chauhan , Rohan Sartape , Rashmi Mishra , Jindal K. Shah , and Meenesh R. Singh
DOI: 10.1016/j.cej.2024.153697