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제124회 대한화학회 학술발표회, 총회 및 기기전시회
Mixed Copper States in Anodized Cu Electrocatalyst for Stable and Selective Ethylene Production from CO
2
Reduction
등록일
2019년 9월 20일 11시 51분 01초
접수번호
3206
발표코드
KCS.O-9
이곳을 클릭하시면 발표코드에 대한 설명을 보실 수 있습니다.
발표시간
목 10시 : 49분
발표형식
구두발표
발표분야
KCS -
Oral Presentation for 2019 DOW Korea Award
저자 및
공동저자
Si Young Lee
, Yun Jeong Hwang
*
Division of Energy and Environmental Technology, KIST School, Korea
Recently, in electrochemical CO
2
reduction studies, copper catalysts have been noted as major studies because they could form C-C bonds. To promote the formation of this C-C bond, researchers changed the shape of the copper catalyst surface to induce local pH changes, or to introduce copper oxide as a catalyst. However, in copper oxide-based catalysts not only complexly synthesizes the catalyst, it is not clear why the oxide catalyst shows better C-C coupling performance. Therefore, in this study, a simple anodization method was introduced to synthesize the catalyst in the Cu(OH)
2
state. This catalyst was distinguished from the Cu
2
O or CuO present in the traditional native oxide layer, and showed a 40% ethylene selectivity, which was twice as good as copper foil, stable for 40 hours. On the other hand, uniquely selectivity of CH
4
increased slightly over time in the long-term bulk electrolysis. This means that the C1/C2 generation ratio changes with changes in surface conditions of Cu(OH)
2
catalyst. Therefore, we introduced pre-treatment process, which is high negative potential reduction and low negative potential reduction to adjust the Cu
2+
/Cu
+
/Cu
0
ratio of the surface. At this time we observed that while ethylene production was stable for a long time for samples with a high ratio of Cu
2+
, samples with missing Cu
2+
decreased ethylene production and increased methane production rapidly within hours. Not only could the cause of C-C bond formation of copper catalyst be identified through this study, it could present a new strategy to maintain stability in oxide-derived copper catalyst in the future.