Riduzione elettrochimica di anidride carbonica ad acido formico su spugne di stagno: Effetto del potenziale applicato

La reazione elettrochimica di riduzione dell'anidride carbonica (CO2RR) offre una via per ridurne le emissioni in atmosfera e immagazzinarla sottoforma di combustibili chimici, un processo che adempie a quelli che sono gli obbiettivi per uno sviluppo sostenibile. Elettrodi a base di spugne di stagno offrono alte correnti e alta selettività per la riduzione dell'anidride carbonica (CO2) ad acido formico (FA). In questo lavoro è stata studiata la differenza di potenziale da applicare per ottenere un’efficienza di conversione a FA il più alta possibile. Gli esperimenti effettuati nel seguente studio sono stati condotti in soluzione acquosa 0.1 M Na2SO4 in una cella elettrochimica termostatata a 25°C e utilizzando come separatore una membrana a scambio protonico. Gli esperimenti vengono condotti mediante cronoamperometria (CA), una tecnica che permette, applicando un potenziale fisso al WE, di registrare la quantità di corrente erogata dalla cella e quindi la carica totale scambiata. La carica totale può quindi essere correlata all’efficienza faradica, e di conseguenza alla selettività verso la produzione di FA del processo elettrochimico al variare del potenziale applicato al WE. Risulta un andamento a massimo sia per l’efficienza faradica (FE%, massimo a −1.2 V vs RHE), sia per la quantità di millimoli prodotta (massimo a –1.4 V vs RHE). Questi risultati sottolineano il ruolo fondamentale della selezione del potenziale applicato nel raggiungimento di una alta efficienza per la produzione di FA con catalizzatori spugnosi di stagno.