Effect of the oxidation state and morphology of SnOx-based electrocatalysts on the CO2 reduction reaction

Autor(es)

Puppin, Lara G. ^[1] ; da Silva, Luis F. ^[2] ; Carmo, Marcelo ^[3] ; Varela, Hamilton ^[1] ; Lopes, Osmando F. ^{[1, 3, 4]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Chem, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] Univ Fed Sao Carlos, Lab Nanostruct Multifunct Mat, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] Forschungszentrum Julich, Inst Energy & Climate Res Electrochem Proc Engn I, D-52425 Julich - Germany

^[4] Univ Fed Uberlandia, Inst Chem, Lab Photochem & Mat Sci, BR-38400902 Uberlandia, MG - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Materials Research; v. 36, n. 20, SI, p. 4240-4248, OCT 28 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

CO2 electrochemical reduction reaction (CO2RR) is an attractive strategy for closing the anthropogenic carbon cycle and storing intermittent renewable energy. Tin-based electrocatalysts exhibit remarkable properties for reducing CO2 into HCOOH. However, the effects of morphology and oxidation state of tin-based electrocatalysts on the performance of CO2 reduction have not been well-described. We evaluate the oxidation state and particle size of SnO for CO2 reduction. SnOx was effective for converting CO2 into formic acid, reaching a maximum selectivity of 69%. The SnO exhibited high activity for CO2RR compared to SnO2 electrocatalysts. A pre-reduction step of a SnO2 electrocatalyst increased its CO2 reduction performance, confirming that Sn2+ is more active than Sn4+ sites. The microsized SnO2 is more effective for converting CO2 into formic acid than nanosized SnO2, likely due to the impurities of nanosized SnO2. We illuminated the role played by both SnO particle size and oxidation state on CO2RR performance. (AU)

• Processo FAPESP: 16/09746-3 - Redução Eletro-/fotoeletrocatalítica de CO2: Eficiência, Seletividade e Cinética Oscilatória
• Beneficiário: Osmando Ferreira Lopes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica
• Beneficiário: Edson Antonio Ticianelli
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 17/09713-0 - Avaliação da eficiência e seletividade na redução eletrocatalítica do CO2 de Sn e Bi depositados em fibra de carbono
• Beneficiário: Lara Giraldelli Puppin
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 19/22183-6 - Electrocatálise VI: aspectos fundamentais e aplicados em problemas emergentes e clássicos em conversão eletroquímica de energia
• Beneficiário: Edson Antonio Ticianelli
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático