Au@Ag core-shell nanoparticles for CO 2 electroreduction | Peach | Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie
Home ▶ Vol 33, No 1 (2014) ▶	Peach
Au-nanopartikels met Ag-omhulsel vir CO₂-elektro-reduksie
Author: Retha Peach1
Affiliation: 1Catalysis and Synthesis research group: Chemical Resource Beneficiation, North-West University, Potchefstroom Campus, South Africa
Correspondence to: Retha Peach
How to cite this abstract: Peach, R., 2014, 'Au-nanopartikels met Ag-omhulsel vir CO₂-elektro-reduksie', Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie 33(1), Art. #1020, 1 page http://dx.doi.org/10.4102/satnt.v33i1.1020
Koolstofdioksied (CO2) is een van die gasse wat die grootste bydrae lewer tot die kweekhuiseffek as gevolg van menslike aktiwiteite. Daar is reeds verskeie projekte geloods om die akkumulasie van CO2 in die atmosfeer te beperk. Daar word meer spesifiek gepoog om CO2 elektrochemies te transformeer na bruikbare chemikalieë of brandstowwe. Die kombinering van CO2 en H2O se transformasie na syngas, wat industrieel geskik is vir die produksie van verskeie chemikalieë, is 'n toepassing met groot potensiaal. Die soektog na 'n aktiewe metaalkatalis vir dié tipiese reaksie ontlok groot belangstelling.
Die doel van die projek is die identifisering van 'n aktiewe binêre metaalkatalis geskik vir die elektrochemiese reduksie van CO2. Dit vereis die sintese en karakterisering van verskeie goud-silwer (Au@Ag) nanopartikels (NPs). Die verskeie NPs sal verskil in grootte, vorm en samestelling. Fisiese karakterisering sal analises, soos 'n X-straal diffraksiespektra (XRD) insluit om die suiwerheid van die kristallynstruktuur te bevestig, 'n transmissie-elektronmikroskopie (TEM) om die vorm NP gesintetiseer te bevestig en skanderingselektronmikroskopie (SEM) om die elementsamestelling (EDS) te bevestig, asook om die vorm van die NPs te bepaal.
Die elektrochemiese karakterisering word uitgevoer met 'n potensiostaat in 'n drie-elektrodesel wat 'n basiese elektroliet bevat waarin CO2 opgelos word. 'n Sikliese voltametriese (CV) studie word uitgevoer op die goue poli-kristallyn-elektrode vir die bepaling van sekere eksperimentele parameters soos die pH, elektrolietkonsentrasie, skanderingstempo en potensiaalgrense vir die optimale elektrochemiese reduksie van CO2.
Die roterende ringskyf-elektrode (RRDE) word as tegniek ingesluit vir 'n studie van die elektrode-reaksies. Die gevormde spesies tydens die reduksie van CO2 in die elektrolietoplossing, op die oppervlak van die elektrode, word gemonitor deur die roterende ring by vaste potensiale. Die kombinasie van CV- en chrono-amperometrie-studies (CA), terselfdertyd van beide ring en skyf, maak die evaluering van die katalitiese effektiwiteit teenoor die CO2-reduksie vir verskillende NP-kombinasies moontlik.
Dit is belangrik om 'n vergelyking te kan tref tussen die verskillende omhulde Au NPs en om te bepaal watter kombinasie van goud-silwer onder bepaalde omstandighede die mees effektiewe reduksie van CO2 sal bewerkstellig.