សូមអរគុណសម្រាប់ការចូលមើលគេហទំព័រ Nature.com។ កំណែកម្មវិធីរុករកដែលអ្នកកំពុងប្រើមានការគាំទ្រ CSS មានកំណត់។ ដើម្បីទទួលបានលទ្ធផលល្អបំផុត យើងសូមណែនាំឱ្យអ្នកប្រើកំណែថ្មីជាងនៃកម្មវិធីរុករករបស់អ្នក (ឬបិទរបៀបឆបគ្នានៅក្នុង Internet Explorer)។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដើម្បីធានាបាននូវការគាំទ្រជាបន្តបន្ទាប់ យើងកំពុងបង្ហាញគេហទំព័រដោយមិនចាំបាច់រចនាបថ ឬ JavaScript ទេ។
ការកាត់បន្ថយអេឡិចត្រូគីមីនៃកាបូនឌីអុកស៊ីតទៅជាអាស៊ីតហ្វមិកគឺជាមធ្យោបាយដ៏ជោគជ័យមួយដើម្បីកែលម្អការប្រើប្រាស់កាបូនឌីអុកស៊ីត និងមានកម្មវិធីសក្តានុពលជាឧបករណ៍ផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន។ នៅក្នុងការងារនេះ ស្ថាបត្យកម្មផ្គុំអេឡិចត្រូតភ្នាសសូន្យគម្លាតត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការសំយោគអេឡិចត្រូគីមីដោយផ្ទាល់នៃអាស៊ីតហ្វមិកពីកាបូនឌីអុកស៊ីត។ ការរីកចម្រើនបច្ចេកវិទ្យាដ៏សំខាន់មួយគឺភ្នាសផ្លាស់ប្តូរកាតូនដែលមានរន្ធ ដែលនៅពេលប្រើក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធភ្នាសប៊ីប៉ូឡាដែលមានលំអៀងទៅមុខ អនុញ្ញាតឱ្យអាស៊ីតហ្វមិកដែលបង្កើតឡើងនៅចំណុចប្រទាក់ភ្នាសត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅតាមរយៈវាលលំហូរអាណូតក្នុងកំហាប់ទាបដល់ 0.25 M។ ដោយគ្មានសមាសធាតុសាំងវិចបន្ថែមរវាងអាណូត និងកាតូន គំនិតនេះមានគោលបំណងទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីសម្ភារៈថ្ម និងការរចនាដែលមានស្រាប់ដែលមានជាទូទៅនៅក្នុងកោសិកាឥន្ធនៈ និងអេឡិចត្រូលីសអ៊ីដ្រូសែន ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរលឿនជាងមុនទៅកាន់ការធ្វើមាត្រដ្ឋាន និងពាណិជ្ជកម្ម។ នៅក្នុងកោសិកា 25 cm2 ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធភ្នាសផ្លាស់ប្តូរកាតូនដែលមានរន្ធផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពហ្វារ៉ាដេ >75% សម្រាប់អាស៊ីតហ្វមិកនៅ <2 V និង 300 mA/cm2។ អ្វីដែលសំខាន់ជាងនេះទៅទៀត ការធ្វើតេស្តស្ថេរភាពរយៈពេល 55 ម៉ោងនៅ 200 mA/cm2 បានបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពហ្វារ៉ាដេដែលមានស្ថេរភាព និងវ៉ុលកោសិកា។ ការវិភាគបច្ចេកវិទ្យា-សេដ្ឋកិច្ចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្ហាញពីវិធីដើម្បីសម្រេចបាននូវសមភាពថ្លៃដើមជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រផលិតអាស៊ីតហ្វមិកបច្ចុប្បន្ន។
ការកាត់បន្ថយអេឡិចត្រូគីមីនៃកាបូនឌីអុកស៊ីតទៅជាអាស៊ីតហ្វមិកដោយប្រើអគ្គិសនីកកើតឡើងវិញត្រូវបានបង្ហាញថាកាត់បន្ថយថ្លៃដើមផលិតកម្មរហូតដល់ 75%1 បើប្រៀបធៀបទៅនឹងវិធីសាស្រ្តផ្អែកលើឥន្ធនៈហ្វូស៊ីលបែបប្រពៃណី។ ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងអក្សរសិល្ប៍2,3 អាស៊ីតហ្វមិកមានកម្មវិធីជាច្រើន ចាប់ពីមធ្យោបាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាព និងសន្សំសំចៃក្នុងការរក្សាទុក និងដឹកជញ្ជូនអ៊ីដ្រូសែនទៅជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ឧស្សាហកម្មគីមី4,5 ឬឧស្សាហកម្មជីវម៉ាស6។ អាស៊ីតហ្វមិកថែមទាំងត្រូវបានកំណត់ថាជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ការបំលែងជាបន្តបន្ទាប់ទៅជាឥន្ធនៈយន្តហោះប្រកបដោយនិរន្តរភាពដោយប្រើវិស្វកម្មមេតាប៉ូលីស7,8។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍសេដ្ឋកិច្ចអាស៊ីតហ្វមិក1,9 ការងារស្រាវជ្រាវជាច្រើនបានផ្តោតលើការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការជ្រើសរើសកាតាលីករ10,11,12,13,14,15,16។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងជាច្រើននៅតែបន្តផ្តោតលើកោសិកា H តូចៗ ឬកោសិកាលំហូររាវដែលដំណើរការក្នុងដង់ស៊ីតេចរន្តទាប (<50 mA/cm2)។ ដើម្បីកាត់បន្ថយថ្លៃដើម សម្រេចបាននូវការធ្វើពាណិជ្ជកម្ម និងបង្កើនការជ្រៀតចូលទីផ្សារជាបន្តបន្ទាប់ ការកាត់បន្ថយកាបូនឌីអុកស៊ីតអេឡិចត្រូគីមី (CO2R) ត្រូវតែអនុវត្តនៅដង់ស៊ីតេចរន្តខ្ពស់ (≥200 mA/cm2) និងប្រសិទ្ធភាពហ្វារ៉ាដេ (FE)17 ខណៈពេលដែលបង្កើនការប្រើប្រាស់សម្ភារៈឱ្យបានអតិបរមា និងការប្រើប្រាស់សមាសធាតុថ្មពីកោសិកាឥន្ធនៈបច្ចេកវិទ្យា និងអេឡិចត្រូលីសទឹកអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍ CO2R ទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីសេដ្ឋកិច្ចមាត្រដ្ឋាន18។ លើសពីនេះ ដើម្បីបង្កើនប្រយោជន៍នៃផលិតកម្ម និងជៀសវាងដំណើរការបន្ថែមនៅខាងក្រោម អាស៊ីតហ្វមិកគួរតែត្រូវបានប្រើជាផលិតផលចុងក្រោយជាជាងអំបិលហ្វមេត19។
ក្នុងទិសដៅនេះ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងថ្មីៗនេះត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីអភិវឌ្ឍឧបករណ៍អេឡិចត្រូតសាយភាយឧស្ម័ន (GDE) ដែលមានមូលដ្ឋានលើទម្រង់/អាស៊ីតហ្វមិក CO2R ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងឧស្សាហកម្ម។ ការពិនិត្យឡើងវិញដ៏ទូលំទូលាយដោយ Fernandez-Caso et al.20 សង្ខេបការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធកោសិកាអេឡិចត្រូគីមីទាំងអស់សម្រាប់ការកាត់បន្ថយជាបន្តបន្ទាប់នៃ CO2 ទៅជាអាស៊ីតហ្វមិក/ទម្រង់។ ជាទូទៅ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលមានស្រាប់ទាំងអស់អាចបែងចែកជាបីប្រភេទសំខាន់ៗ៖ ១. កាតាលីករហូរចូល ១៩, ២១, ២២, ២៣, ២៤, ២៥, ២៦, ២៧, ២. ភ្នាសតែមួយ (ភ្នាសផ្លាស់ប្តូរកាតាលីករ (CEM) ២៨ ឬភ្នាសផ្លាស់ប្តូរអានីយ៉ុង (AEM) ២៩ និង ៣. ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធសាំងវិច ១៥, ៣០, ៣១, ៣២។ ផ្នែកឆ្លងកាត់សាមញ្ញនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី ១ក។ ចំពោះការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធលំហូរនៃកាតាលីករ បន្ទប់អេឡិចត្រូលីតត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងភ្នាស និងកាតូតនៃ GDE។ កាតាលីករហូរចូលត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតបណ្តាញអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងស្រទាប់កាតូតនៃកាតាលីករ ៣៣ ទោះបីជាតម្រូវការរបស់វាសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងការជ្រើសរើសទម្រង់ត្រូវបានជជែកវែកញែកក៏ដោយ ៣៤។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយ Chen et al។ ដោយប្រើកាតូត SnO2 លើស្រទាប់កាបូនដែលមានស្រទាប់កាតាលីករក្រាស់ ១,២៧ ម.ម រហូតដល់ ៩០% FE ៣៥ នៅ ៥០០ mA/cm2 ត្រូវបានសម្រេច។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃស្រទាប់កាតាលីករក្រាស់ និង ភ្នាសបាយប៉ូឡាដែលមានលំអៀងបញ្ច្រាស (BPM) ដែលកំណត់ការផ្ទេរអ៊ីយ៉ុងផ្តល់វ៉ុលប្រតិបត្តិការ 6 V និងប្រសិទ្ធភាពថាមពល 15%។ ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពថាមពល Li et al. ដោយប្រើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ CEM តែមួយ សម្រេចបាន FE 29 93.3% នៅដង់ស៊ីតេចរន្តប្រភាគ 51.7 mA/cm2។ Diaz-Sainz et al.28 បានប្រើម៉ាស៊ីនចុចតម្រងជាមួយភ្នាស CEM តែមួយនៅដង់ស៊ីតេចរន្ត 45 mA/cm2។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តទាំងអស់ផលិតទម្រង់ជាជាងផលិតផលដែលពេញចិត្ត គឺអាស៊ីតហ្វមិក។ បន្ថែមពីលើតម្រូវការដំណើរការបន្ថែម នៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ CEM ទម្រង់ដូចជា KCOOH អាចកកកុញយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅក្នុង GDE និងវាលលំហូរ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការរឹតបន្តឹងការដឹកជញ្ជូន និងការបរាជ័យកោសិកានៅទីបំផុត។
ការប្រៀបធៀបការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍បំលែង CO2R ទៅជាអាស៊ីតហ្វ័រមិច/ហ្វ័រមិចដ៏លេចធ្លោបំផុតទាំងបី និងស្ថាបត្យកម្មដែលបានស្នើឡើងនៅក្នុងការសិក្សានេះ។ ខ. ការប្រៀបធៀបទិន្នផលចរន្តសរុប និងទិន្នផលអាស៊ីតហ្វ័រមិច/ហ្វ័រមិចសម្រាប់ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធកាតូលីត ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធសាំងវិច ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ CEM តែមួយនៅក្នុងអក្សរសិល្ប៍ (បង្ហាញក្នុងតារាងបន្ថែម S1) និងការងាររបស់យើង។ សញ្ញាបើកចំហបង្ហាញពីការផលិតដំណោះស្រាយហ្វ័រមិច ហើយសញ្ញារឹងបង្ហាញពីការផលិតអាស៊ីតហ្វ័រមិច។ *ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើអ៊ីដ្រូសែននៅអាណូត។ គ. ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ MEA គម្លាតសូន្យដោយប្រើភ្នាសប៊ីប៉ូឡាសមាសធាតុដែលមានស្រទាប់ផ្លាស់ប្តូរកាតូនដែលមានរន្ធដែលដំណើរការក្នុងរបៀបលំអៀងទៅមុខ។
ដើម្បីទប់ស្កាត់ការបង្កើតទម្រង់ Proietto et al. 32 បានប្រើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធចុចតម្រងដែលមិនបំបែក ដែលទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ូដហូរកាត់ស្រទាប់អន្តរ។ ប្រព័ន្ធនេះអាចសម្រេចបាន >70% CE ក្នុងជួរដង់ស៊ីតេចរន្ត 50–80 mA/cm2។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ Yang et al. 14 បានស្នើឱ្យប្រើប្រាស់ស្រទាប់អន្តរអេឡិចត្រូលីតរឹងរវាង CEM និង AEM ដើម្បីជំរុញការបង្កើតអាស៊ីតហ្វមិក។ Yang et al.31,36 សម្រេចបាន 91.3% FE នៅក្នុងក្រឡា 5 cm2 នៅ 200 mA/cm2 ដោយផលិតដំណោះស្រាយអាស៊ីតហ្វមិក 6.35 wt%។ Xia et al. ដោយប្រើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងគ្នា ការបំលែងកាបូនឌីអុកស៊ីត (CO2) ទៅជាអាស៊ីតហ្វមិក FE ចំនួន 83% ត្រូវបានសម្រេចនៅ 200 mA/cm2 ហើយភាពធន់របស់ប្រព័ន្ធត្រូវបានសាកល្បងរយៈពេល 100 ម៉ោង 30 នាទី។ ទោះបីជាលទ្ធផលខ្នាតតូចមានសង្ឃឹមក៏ដោយ ការកើនឡើងនៃថ្លៃដើម និងភាពស្មុគស្មាញនៃជ័រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងដែលមានរន្ធញើសធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការធ្វើមាត្រដ្ឋានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអន្តរស្រទាប់ទៅប្រព័ន្ធធំជាង (ឧទាហរណ៍ 1000 cm2)។
ដើម្បីមើលឃើញពីផលប៉ះពាល់សុទ្ធនៃការរចនាផ្សេងៗគ្នា យើងបានធ្វើតារាងផលិតកម្មអាស៊ីតហ្វ័រម៉ាត/ហ្វ័រមិកក្នុងមួយគីឡូវ៉ាត់ម៉ោងសម្រាប់ប្រព័ន្ធទាំងអស់ដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ហើយបានគូសវានៅក្នុងរូបភាពទី 1b។ វាច្បាស់ណាស់នៅទីនេះថា ប្រព័ន្ធណាមួយដែលមានសារធាតុកាតាលីករ ឬស្រទាប់អន្តរនឹងឡើងដល់កំពូលនៃដំណើរការរបស់វានៅដង់ស៊ីតេចរន្តទាប និងចុះខ្សោយនៅដង់ស៊ីតេចរន្តខ្ពស់ជាង ដែលដែនកំណត់អូមិកអាចកំណត់វ៉ុលកោសិកា។ លើសពីនេះ ទោះបីជាការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ CEM ដែលមានប្រសិទ្ធភាពថាមពលផ្តល់នូវការផលិតអាស៊ីតហ្វ័រមិកម៉ូឡាខ្ពស់បំផុតក្នុងមួយគីឡូវ៉ាត់ម៉ោងក៏ដោយ ការកកកុញអំបិលអាចនាំឱ្យមានការថយចុះដំណើរការយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅដង់ស៊ីតេចរន្តខ្ពស់។
ដើម្បីកាត់បន្ថយរបៀបបរាជ័យដែលបានពិភាក្សាពីមុន យើងបានបង្កើតការផ្គុំអេឡិចត្រូតភ្នាស (MEA) ដែលមាន BPM លំអៀងទៅមុខសមាសធាតុជាមួយនឹងភ្នាសផ្លាស់ប្តូរកាតូនដែលមានរន្ធ (PCEM)។ ស្ថាបត្យកម្មត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1c។ អ៊ីដ្រូសែន (H2) ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងអាណូតដើម្បីបង្កើតប្រូតុងតាមរយៈប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មអ៊ីដ្រូសែន (HOR)។ ស្រទាប់ PCEM ត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងប្រព័ន្ធ BPM ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យអ៊ីយ៉ុងទម្រង់ដែលបង្កើតនៅកាតូនឆ្លងកាត់ AEM ផ្សំជាមួយប្រូតុងដើម្បីបង្កើតអាស៊ីតហ្វមិកនៅចំណុចប្រទាក់ BPM និងរន្ធញើសអន្តរនៃ CEM ហើយបន្ទាប់មកចេញតាមរយៈអាណូត GDE និងវាលលំហូរ។ ។ ដោយប្រើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះ យើងសម្រេចបាន >75% FE នៃអាស៊ីតហ្វមិកនៅ <2 V និង 300 mA/cm2 សម្រាប់ផ្ទៃកោសិកា 25 cm2។ អ្វីដែលសំខាន់បំផុតនោះគឺ ការរចនាប្រើប្រាស់សមាសធាតុ និងស្ថាបត្យកម្មផ្នែករឹងដែលមានលក់សម្រាប់កោសិកាឥន្ធនៈ និងរោងចក្រអេឡិចត្រូលីសទឹក ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានពេលវេលាលឿនជាងមុនក្នុងការធ្វើមាត្រដ្ឋាន។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធកាតូលីតមានបន្ទប់លំហូរកាតូលីត ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានអតុល្យភាពសម្ពាធរវាងដំណាក់កាលឧស្ម័ន និងរាវ ជាពិសេសនៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធកោសិកាធំជាង។ ចំពោះរចនាសម្ព័ន្ធសាំងវិចដែលមានស្រទាប់លំហូរសារធាតុរាវដែលមានរន្ធច្រើន កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងយ៉ាងសំខាន់គឺត្រូវបានទាមទារដើម្បីធ្វើឱ្យស្រទាប់កម្រិតមធ្យមដែលមានរន្ធច្រើនប្រសើរឡើង ដើម្បីកាត់បន្ថយការធ្លាក់ចុះសម្ពាធ និងការប្រមូលផ្តុំកាបូនឌីអុកស៊ីតនៅក្នុងស្រទាប់កម្រិតមធ្យម។ ទាំងពីរនេះអាចនាំឱ្យមានការរំខានដល់ការទំនាក់ទំនងកោសិកា។ វាក៏ពិបាកក្នុងការផលិតស្រទាប់ដែលមានរន្ធស្តើងៗឈរដោយឯករាជ្យក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ។ ផ្ទុយទៅវិញ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធថ្មីដែលបានស្នើឡើងគឺជាការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ MEA ដែលមានចន្លោះសូន្យដែលមិនមានបន្ទប់លំហូរ ឬស្រទាប់កម្រិតមធ្យម។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងកោសិកាអេឡិចត្រូគីមីដែលមានស្រាប់ផ្សេងទៀត ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានស្នើឡើងគឺមានលក្ខណៈពិសេស ដែលវាអនុញ្ញាតឱ្យសំយោគអាស៊ីតហ្វមិកដោយផ្ទាល់នៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលអាចធ្វើមាត្រដ្ឋានបាន សន្សំសំចៃថាមពល និងគ្មានចន្លោះសូន្យ។
ដើម្បីទប់ស្កាត់ការវិវត្តន៍អ៊ីដ្រូសែន កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងកាត់បន្ថយ CO2 ទ្រង់ទ្រាយធំបានប្រើប្រាស់ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធភ្នាស MEA និង AEM រួមផ្សំជាមួយអេឡិចត្រូលីតកំហាប់ម៉ូលខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ 1-10 M KOH) ដើម្បីបង្កើតលក្ខខណ្ឌអាល់កាឡាំងនៅកាតូត (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2a)។ នៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះ អ៊ីយ៉ុងទម្រង់ដែលបង្កើតឡើងនៅកាតូតឆ្លងកាត់ភ្នាសជាប្រភេទដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន បន្ទាប់មក KCOOH ត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយចេញពីប្រព័ន្ធតាមរយៈស្ទ្រីម KOH អាណូត។ ទោះបីជាទម្រង់ FE និងវ៉ុលកោសិកាដំបូងឡើយអំណោយផលដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2b ក៏ដោយ ការធ្វើតេស្តស្ថេរភាពបានបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃ FE ប្រហែល 30% ក្នុងរយៈពេលត្រឹមតែ 10 ម៉ោងប៉ុណ្ណោះ (រូបភាព S1a–c)។ គួរកត់សម្គាល់ថាការប្រើប្រាស់អាណូត 1 M KOH គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការកាត់បន្ថយវ៉ុលលើសអាណូតនៅក្នុងប្រព័ន្ធប្រតិកម្មវិវត្តន៍អុកស៊ីសែនអាល់កាឡាំង (OER)37 និងសម្រេចបាននូវភាពងាយស្រួលក្នុងការចូលប្រើអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងគ្រែកាតាលីករកាតូត33។ នៅពេលដែលកំហាប់អាណូលីតត្រូវបានកាត់បន្ថយមកត្រឹម 0.1 M KOH ទាំងវ៉ុលកោសិកា និងអុកស៊ីតកម្មអាស៊ីតហ្វមិក (ការបាត់បង់អាស៊ីតហ្វមិក) កើនឡើង (រូបភាព S1d) ដែលបង្ហាញពីការដោះដូរដែលមានផលបូកសូន្យ។ កម្រិតនៃអុកស៊ីតកម្មទម្រង់ត្រូវបានវាយតម្លៃដោយប្រើតុល្យភាពម៉ាស់សរុប។ សម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិតបន្ថែម សូមមើលផ្នែក "វិធីសាស្រ្ត"។ ការអនុវត្តដោយប្រើ MEA និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធភ្នាស CEM តែមួយក៏ត្រូវបានសិក្សាផងដែរ ហើយលទ្ធផលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព S1f,g។ ទម្រង់ FE ដែលប្រមូលបានពីកាតូតគឺ >60% នៅ 200 mA/cm2 នៅពេលចាប់ផ្តើមនៃការធ្វើតេស្ត ប៉ុន្តែបានរលួយយ៉ាងឆាប់រហ័សក្នុងរយៈពេលពីរម៉ោងដោយសារតែការប្រមូលផ្តុំអំបិលកាតូតដែលបានពិភាក្សាពីមុន (រូបភាព S11)។
គ្រោងការណ៍នៃ MEA សូន្យគម្លាតជាមួយ CO2R នៅ cathode ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មអ៊ីដ្រូសែន (HOR) ឬ OER នៅអាណូត និងភ្នាស AEM មួយនៅចន្លោះ។ ខ FE និងវ៉ុលកោសិកាសម្រាប់ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះជាមួយនឹង 1 M KOH និង OER ហូរនៅអាណូត។ របារកំហុសតំណាងឱ្យគម្លាតស្តង់ដារនៃការវាស់វែងបីផ្សេងគ្នា។ នៅក្នុង FE និងវ៉ុលកោសិកាប្រព័ន្ធជាមួយ H2 និង HOR នៅអាណូត។ ពណ៌ផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានប្រើដើម្បីសម្គាល់ការផលិតអាស៊ីតទម្រង់ និងអាស៊ីតទម្រង់។ ឃ ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍នៃ MEA ជាមួយ BPM រំកិលទៅមុខនៅកណ្តាល។ FE និងវ៉ុលថ្មធៀបនឹងពេលវេលានៅ 200 mA/cm2 ដោយប្រើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះ។ ច រូបភាពកាត់ផ្នែកនៃ BPM MEA ដែលលំអៀងទៅមុខបន្ទាប់ពីការសាកល្បងខ្លី។
ដើម្បីផលិតអាស៊ីតហ្វមិក អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅកាតាលីករ Pt-on-carbon (Pt/C) នៅអាណូត។ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2d ប្រូតុងបង្កើត BPM ដែលមានលំអៀងទៅមុខនៅអាណូតត្រូវបានស៊ើបអង្កេតពីមុនដើម្បីសម្រេចបាននូវការផលិតអាស៊ីតហ្វមិក។ ឯកតាលៃតម្រូវ BPM បានបរាជ័យបន្ទាប់ពីប្រតិបត្តិការរយៈពេល 40 នាទីនៅចរន្ត 200 mA/cm2 អមដោយការកើនឡើងវ៉ុលលើសពី 5 V (រូបភាពទី 2e)។ បន្ទាប់ពីការធ្វើតេស្ត ការបែកខ្ញែកជាក់ស្តែងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅចំណុចប្រទាក់ CEM/AEM។ ក្រៅពីហ្វមិក អ៊ីយ៉ុងដូចជាកាបូណាត ប៊ីកាបូណាត និងអ៊ីដ្រូស៊ីតក៏អាចឆ្លងកាត់ភ្នាស AEM ហើយមានប្រតិកម្មជាមួយប្រូតុងនៅចំណុចប្រទាក់ CEM/AEM ដើម្បីបង្កើតឧស្ម័ន CO2 និងទឹករាវ ដែលនាំឱ្យមានការបែកខ្ញែក BPM (រូបភាពទី 2f) និង ដែលនៅទីបំផុតនាំឱ្យកោសិកាបរាជ័យ។
ដោយផ្អែកលើយន្តការដំណើរការ និងបរាជ័យនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធខាងលើ ស្ថាបត្យកម្ម MEA ថ្មីមួយត្រូវបានស្នើឡើងដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1c និងមានលម្អិតនៅក្នុងរូបភាពទី 3a38។ នៅទីនេះ ស្រទាប់ PCEM ផ្តល់នូវផ្លូវសម្រាប់ការធ្វើចំណាកស្រុកនៃអាស៊ីតហ្វមិក និងអានីយ៉ុងពីចំណុចប្រទាក់ CEM/AEM ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ផ្លូវអន្តរ PCEM ដឹកនាំអាស៊ីតហ្វមិកចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ផ្សព្វផ្សាយ និងវាលលំហូរ ដោយកាត់បន្ថយលទ្ធភាពនៃការកត់សុីអាស៊ីតហ្វមិក។ លទ្ធផលនៃការប៉ូឡារីស្យុងដោយប្រើ AEM ដែលមានកម្រាស់ 80, 40 និង 25 ម.ម ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3b។ ដូចការរំពឹងទុក ទោះបីជាវ៉ុលកោសិកាទាំងមូលកើនឡើងជាមួយនឹងកម្រាស់ AEM កើនឡើងក៏ដោយ ការប្រើ AEM ក្រាស់ជាងនេះការពារការសាយភាយត្រឡប់មកវិញនៃអាស៊ីតហ្វមិក ដោយហេតុនេះបង្កើន pH កាតូត និងកាត់បន្ថយការផលិត H2 (រូបភាពទី 3c-e)។
ក. រូបភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធ MEA ជាមួយ AEM និង CEM ដែលមានរន្ធ និងផ្លូវដឹកជញ្ជូនអាស៊ីតហ្វមិកផ្សេងៗគ្នា។ ខ. វ៉ុលកោសិកានៅដង់ស៊ីតេចរន្តខុសៗគ្នា និងកម្រាស់ AEM ខុសៗគ្នា។ ក្នុង EE នៅដង់ស៊ីតេចរន្តផ្សេងៗគ្នាដែលមានកម្រាស់ AEM 80 μm (ឃ) 40 μm, ង) 25 μm។ របារកំហុសតំណាងឱ្យគម្លាតស្តង់ដារដែលវាស់ពីគំរូដាច់ដោយឡែកចំនួនបី។ ច. លទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើនៃកំហាប់អាស៊ីតហ្វមិក និងតម្លៃ pH នៅចំណុចប្រទាក់ CEM/AEM នៅកម្រាស់ AEM ផ្សេងៗគ្នា។ ច. PC និង pH នៅក្នុងស្រទាប់កាតូតនៃកាតាលីករដែលមានកម្រាស់ខ្សែភាពយន្ត AEM ខុសៗគ្នា។ ឆ. ការចែកចាយពីរវិមាត្រនៃកំហាប់អាស៊ីតហ្វមិកជាមួយនឹងចំណុចប្រទាក់ CEM/AEM និងការរន្ធ។
រូបភាព S2 បង្ហាញពីការចែកចាយកំហាប់អាស៊ីតហ្វមិក និង pH នៅទូទាំងកម្រាស់ MEA ដោយប្រើគំរូធាតុកំណត់ Poisson-Nernst-Planck។ វាមិនមែនជារឿងគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេដែលកំហាប់អាស៊ីតហ្វមិកខ្ពស់បំផុត 0.23 mol/L ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅចំណុចប្រទាក់ CEM/AEM ដោយសារអាស៊ីតហ្វមិកត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅចំណុចប្រទាក់នេះ។ កំហាប់អាស៊ីតហ្វមិកតាមរយៈ AEM ថយចុះលឿនជាងមុន នៅពេលដែលកម្រាស់របស់ AEM កើនឡើង ដែលបង្ហាញពីភាពធន់នឹងការផ្ទេរម៉ាស់កាន់តែច្រើន និងលំហូរអាស៊ីតហ្វមិកតិចជាងមុន ដោយសារតែការសាយភាយត្រឡប់មកវិញ។ រូបភាពទី 3 f និង g បង្ហាញពីតម្លៃ pH និងអាស៊ីតហ្វមិកនៅក្នុងគ្រែកាតាលីករកាតូតដែលបណ្តាលមកពីការសាយភាយត្រឡប់មកវិញ និងការចែកចាយពីរវិមាត្រនៃកំហាប់អាស៊ីតហ្វមិករៀងៗខ្លួន។ ភ្នាស AEM កាន់តែស្តើង កំហាប់អាស៊ីតហ្វមិកកាន់តែខ្ពស់នៅជិតកាតូត ហើយ pH នៃកាតូតក្លាយជាអាស៊ីត។ ដូច្នេះ ទោះបីជាភ្នាស AEM កាន់តែក្រាស់បណ្តាលឱ្យមានការខាតបង់អូមិកខ្ពស់ជាងក៏ដោយ ពួកវាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការការពារការសាយភាយត្រឡប់មកវិញនៃអាស៊ីតហ្វមិកទៅកាន់កាតូត និងបង្កើនភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នៃប្រព័ន្ធអាស៊ីតហ្វមិក FE។ ជាចុងក្រោយ ការបង្កើនកម្រាស់ AEM ដល់ 80 μm បណ្តាលឱ្យ FE >75% សម្រាប់អាស៊ីតហ្វមិកនៅ <2 V និង 300 mA/cm2 សម្រាប់ផ្ទៃក្រឡា 25 cm2។
ដើម្បីសាកល្បងស្ថេរភាពនៃស្ថាបត្យកម្មដែលមានមូលដ្ឋានលើ PECM នេះ ចរន្តថ្មត្រូវបានរក្សានៅ 200 mA/cm2 រយៈពេល 55 ម៉ោង។ លទ្ធផលរួមត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4 ដោយលទ្ធផលពី 3 ម៉ោងដំបូងត្រូវបានបន្លិចក្នុងរូបភាព S3។ នៅពេលប្រើកាតាលីករអាណូត Pt/C វ៉ុលកោសិកាបានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងក្នុងរយៈពេល 30 នាទីដំបូង (រូបភាព S3a)។ ក្នុងរយៈពេលយូរជាងនេះ វ៉ុលកោសិកានៅតែស្ទើរតែថេរ ដោយផ្តល់អត្រារិចរិល 0.6 mV/h (រូបភាពទី 4a)។ នៅពេលចាប់ផ្តើមនៃការធ្វើតេស្ត PV នៃអាស៊ីតហ្វមិកដែលប្រមូលបាននៅអាណូតគឺ 76.5% និង PV នៃអ៊ីដ្រូសែនដែលប្រមូលបាននៅកាតូតគឺ 19.2%។ បន្ទាប់ពីការធ្វើតេស្តមួយម៉ោងដំបូង អ៊ីដ្រូសែន FE បានធ្លាក់ចុះមកត្រឹម 13.8% ដែលបង្ហាញពីការជ្រើសរើសទម្រង់ប្រសើរឡើង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អត្រាអុកស៊ីតកម្មនៃអាស៊ីតហ្វមិកនៅក្នុងប្រព័ន្ធបានធ្លាក់ចុះមកត្រឹម 62.7% ក្នុងរយៈពេល 1 ម៉ោង ហើយអត្រាអុកស៊ីតកម្មនៃអាស៊ីតហ្វមិកអាណូតបានកើនឡើងពីស្ទើរតែសូន្យនៅដើមដំបូងនៃការធ្វើតេស្តដល់ 17.0%។ បន្ទាប់មក FE នៃ H2, CO, អាស៊ីតហ្វមិក និងអត្រានៃអុកស៊ីតកម្មអាណូតនៃអាស៊ីតហ្វមិកនៅតែមានស្ថេរភាពក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍។ ការកើនឡើងនៃអុកស៊ីតកម្មអាស៊ីតហ្វមិកក្នុងអំឡុងពេលមួយម៉ោងដំបូងអាចបណ្តាលមកពីការប្រមូលផ្តុំអាស៊ីតហ្វមិកនៅចំណុចប្រសព្វ PCEM/AEM។ នៅពេលដែលកំហាប់អាស៊ីតហ្វមិកកើនឡើង វាមិនត្រឹមតែចេញតាមរយៈការចោះភ្នាសប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏សាយភាយតាមរយៈ FEM ខ្លួនឯង ហើយចូលទៅក្នុងស្រទាប់អាណូត Pt/C ផងដែរ។ ដោយសារអាស៊ីតហ្វមិកជាសារធាតុរាវនៅសីតុណ្ហភាព 60°C ការប្រមូលផ្តុំរបស់វាអាចបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាផ្ទេរម៉ាស និងបណ្តាលឱ្យមានអុកស៊ីតកម្មអនុគ្រោះជាងអ៊ីដ្រូសែន។
ក. វ៉ុលកោសិកាធៀបនឹងពេលវេលា (200 mA/cm2, 60 °C)។ រូបភាពបញ្ចូលបង្ហាញរូបភាពមីក្រូទស្សន៍អុបទិកនៃផ្នែកឆ្លងកាត់នៃ MEA ជាមួយ EM ដែលមានរន្ធ។ របារមាត្រដ្ឋាន៖ 300 µm។ ខ. ភាពបរិសុទ្ធនៃ PE និងអាស៊ីតហ្វមិកជាអនុគមន៍នៃពេលវេលានៅ 200 mA/cm2 ដោយប្រើអាណូត Pt/C។
រូបរាង​នៃ​សំណាក​នៅពេល​ចាប់ផ្តើម​ធ្វើតេស្ត (BOT) អំឡុងពេល​រៀបចំ និង​នៅពេល​បញ្ចប់​ធ្វើតេស្ត (EOT) បន្ទាប់ពី​ធ្វើតេស្ត​ស្ថេរភាព​រយៈពេល 55 ម៉ោង ត្រូវបាន​កំណត់​លក្ខណៈ​ដោយ​ប្រើ​ការថត​កាំរស្មីអ៊ិច​ណាណូ (nano-CT) ដូចបង្ហាញ​ក្នុង​រូបភាពទី 5 ក។ សំណាក EOT មាន​ទំហំ​ភាគល្អិត​កាតាលីករ​ធំជាង​ដែលមាន​អង្កត់ផ្ចិត 1207 nm បើ​ធៀប​នឹង 930 nm សម្រាប់ BOT។ រូបភាព​មីក្រូទស្សន៍​អេឡិចត្រុង​បញ្ជូន​សញ្ញា​រង្វង់​ងងឹត​ដែលមាន​មុំ​ខ្ពស់ (HAADF-STEM) និង​លទ្ធផល​វិសាលគម​កាំរស្មីអ៊ិច​ដែល​បំបែក​ថាមពល (EDS) ត្រូវ​បាន​បង្ហាញ​ក្នុង​រូបភាពទី 5b។ ខណៈ​ដែល​ស្រទាប់​កាតាលីករ BOT មាន​ភាគល្អិត​កាតាលីករ​តូចៗ​ភាគច្រើន ក៏ដូចជា​សារធាតុ​ប្រមូលផ្តុំ​ធំៗ​មួយចំនួន​ផងដែរ នៅក្នុង​ដំណាក់កាល EOT ស្រទាប់​កាតាលីករ​អាច​បែងចែក​ជា​ពីរ​តំបន់​ផ្សេងគ្នា៖ មួយ​ដែលមាន​ភាគល្អិត​រឹង​ធំជាង​គួរឱ្យកត់សម្គាល់ និង​មួយទៀត​ដែលមាន​តំបន់​ដែលមាន​រន្ធ​ច្រើនជាង។ ចំនួន​ភាគល្អិត​តូចៗ។ រូបភាព EDS បង្ហាញថា ភាគល្អិត​រឹង​ធំៗ​សម្បូរ​ទៅដោយ Bi ប្រហែលជា​លោហធាតុ Bi ហើយ​តំបន់​ដែលមាន​រន្ធ​សម្បូរ​ទៅដោយ​អុកស៊ីសែន។ នៅពេលដែលក្រឡាត្រូវបានដំណើរការនៅ 200 mA/cm2 សក្តានុពលអវិជ្ជមាននៃកាតូតនឹងបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃ Bi2O3 ដូចដែលបានបង្ហាញដោយលទ្ធផលវិសាលគមស្រូបយកកាំរស្មីអ៊ិចនៅនឹងកន្លែងដែលបានពិភាក្សាខាងក្រោម។ លទ្ធផលនៃការគូសផែនទី HAADF-STEM និង EDS បង្ហាញថា Bi2O3 ឆ្លងកាត់ដំណើរការកាត់បន្ថយ ដែលបណ្តាលឱ្យពួកវាបាត់បង់អុកស៊ីសែន និងប្រមូលផ្តុំទៅជាភាគល្អិតលោហៈធំជាង។ លំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចនៃកាតូត BOT និង EOT បញ្ជាក់ពីការបកស្រាយទិន្នន័យ EDS (រូបភាពទី 5c): មានតែគ្រីស្តាល់ Bi2O3 ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងកាតូត BOT ហើយគ្រីស្តាល់ប៊ីមេតាលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងកាតូត EOT។ ដើម្បីយល់ពីឥទ្ធិពលនៃសក្តានុពលកាតូតលើស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃកាតាលីករកាតូត Bi2O3 សីតុណ្ហភាពត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរពីសក្តានុពលសៀគ្វីបើកចំហ (+0.3 V ទល់នឹង RHE) ដល់ -1.5 V (ទល់នឹង RHE)។ គេសង្កេតឃើញថាដំណាក់កាល Bi2O3 ចាប់ផ្តើមថយចុះនៅ -0.85 V ទាក់ទងទៅនឹង RHE ហើយការថយចុះនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃខ្សែពណ៌សនៅក្នុងតំបន់គែមនៃវិសាលគមបង្ហាញថា Bi លោហធាតុត្រូវបានកាត់បន្ថយមកត្រឹម 90% នៃ RHE នៅ -1.1 V ទល់នឹង RHE (រូបភាពទី 5d)។ ដោយមិនគិតពីយន្តការ ការជ្រើសរើសរួមនៃទម្រង់នៅកាតូតគឺមិនមានការផ្លាស់ប្តូរទេ ដូចដែលបានសន្និដ្ឋានពី H2 និង CO2 FE និងការបង្កើតអាស៊ីតហ្វមិក ទោះបីជាមានការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងរូបរាងកាតូត ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មកាតាលីករ និងរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូគ្រីស្តាលីនក៏ដោយ។
ក. រចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រនៃស្រទាប់កាតាលីករ និងការចែកចាយភាគល្អិតកាតាលីករ ដែលទទួលបានដោយប្រើ CT កាំរស្មីអ៊ិចណាណូ។ របារមាត្រដ្ឋាន៖ 10 µm។ ខ. កំពូលទី 2៖ រូបភាព HAADF-STEM នៃស្រទាប់កាតូតនៃកាតាលីករ BOT និង EOT។ របារមាត្រដ្ឋាន៖ 1 µm។ បាតទី 2៖ រូបភាព HADF-STEM និង EDX ដែលបានពង្រីកនៃស្រទាប់កាតូតនៃកាតាលីករ EOT។ របារមាត្រដ្ឋាន៖ 100 nm។ គ. លំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចនៃគំរូកាតូត BOT និង EOT។ ឃ. វិសាលគមស្រូបយកកាំរស្មីអ៊ិចនៅនឹងកន្លែងនៃអេឡិចត្រូត Bi2O3 ក្នុង 0.1 M KOH ជាមុខងារនៃសក្តានុពល (0.8 V ដល់ -1.5 V ទល់នឹង RHE)។
ដើម្បីកំណត់ឱ្យច្បាស់ពីឱកាសដែលមានសម្រាប់ការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពថាមពលដោយការរារាំងអុកស៊ីតកម្មអាស៊ីតហ្វមិក អេឡិចត្រូតយោង H2 ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណការរួមចំណែកនៃការបាត់បង់វ៉ុល39។ នៅដង់ស៊ីតេចរន្តតិចជាង 500 mA/cm2 សក្តានុពលកាតូតនៅតែទាបជាង -1.25 V។ សក្តានុពលអាណូតត្រូវបានបែងចែកជាពីរផ្នែកសំខាន់ៗ៖ ដង់ស៊ីតេចរន្តប្តូរប្រាក់ HOR និងវ៉ុលលើសទ្រឹស្តី HOR 40 ដែលបានព្យាករណ៍ដោយសមីការ Bulter-Volmer ដែលវាស់វែងពីមុន ហើយផ្នែកដែលនៅសល់គឺដោយសារតែអុកស៊ីតកម្មអាស៊ីតហ្វមិក។ ដោយសារតែចលនវិទ្យាប្រតិកម្មយឺតជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង HOR41 អត្រាទាបនៃប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មអាស៊ីតហ្វមិកនៅអាណូតអាចបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃសក្តានុពលអាណូត។ លទ្ធផលបង្ហាញថាការរារាំងទាំងស្រុងនៃអុកស៊ីតកម្មអាណូតអាស៊ីតហ្វមិកអាចលុបបំបាត់វ៉ុលលើសជិត 500 mV។
ដើម្បីសាកល្បងការប៉ាន់ស្មាននេះ អត្រាលំហូរទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ូដ (DI) នៅច្រកចូលអាណូតត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដើម្បីកាត់បន្ថយកំហាប់អាស៊ីតហ្វមិកនៃទឹកសំណល់។ រូបភាពទី 6b និង c បង្ហាញ FE កំហាប់អាស៊ីតហ្វមិក និងវ៉ុលកោសិកាជាអនុគមន៍នៃលំហូរ DI នៅអាណូតនៅ 200 mA/cm2។ នៅពេលដែលអត្រាលំហូរទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ូដបានកើនឡើងពី 3.3 mL/នាទី ដល់ 25 mL/នាទី កំហាប់អាស៊ីតហ្វមិកនៅអាណូតបានថយចុះពី 0.27 mol/L ដល់ 0.08 mol/L។ បើប្រៀបធៀប ដោយប្រើរចនាសម្ព័ន្ធសាំងវិចដែលបានស្នើឡើងដោយ Xia et al. 30 កំហាប់អាស៊ីតហ្វមិក 1.8 mol/L ត្រូវបានទទួលនៅ 200 mA/cm2។ ការបន្ថយកំហាប់ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវ FE សរុបនៃអាស៊ីតហ្វមិក និងកាត់បន្ថយ FE នៃ H2 នៅពេលដែល pH កាតូតក្លាយជាអាល់កាឡាំងកាន់តែច្រើនដោយសារតែការសាយភាយត្រឡប់មកវិញនៃអាស៊ីតហ្វមិកថយចុះ។ កំហាប់អាស៊ីតហ្វមិកដែលបានថយចុះនៅលំហូរ DI អតិបរមាក៏បានលុបបំបាត់អុកស៊ីតកម្មអាស៊ីតហ្វមិកស្ទើរតែទាំងស្រុងផងដែរ ដែលបណ្តាលឱ្យវ៉ុលកោសិកាសរុបតិចជាង 1.7 V នៅ 200 mA/cm2។ សីតុណ្ហភាពថ្មក៏ប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការទាំងមូលផងដែរ ហើយលទ្ធផលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព S10។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្ថាបត្យកម្មដែលមានមូលដ្ឋានលើ PCEM អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវប្រសិទ្ធភាពថាមពលក្នុងការទប់ស្កាត់អុកស៊ីតកម្មអាស៊ីតហ្វមិក មិនថាតាមរយៈការប្រើប្រាស់កាតាលីករអាណូតជាមួយនឹងការជ្រើសរើសអ៊ីដ្រូសែនដែលប្រសើរឡើងចំពោះអាស៊ីតហ្វមិក ឬតាមរយៈប្រតិបត្តិការឧបករណ៍។
ក. ការបំបែកវ៉ុលកោសិកាដោយប្រើអេឡិចត្រូត H2 ឯកសារយោងកោសិកាដែលដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាព 60 °C អាណូត Pt/C និង AEM 80 µm។ ខ. កំហាប់ FE និងអាស៊ីតហ្វមិកដែលប្រមូលបាននៅ 200 mA/cm2 ដោយប្រើអត្រាលំហូរផ្សេងៗគ្នានៃទឹកអាណូតដែលបានបន្សាបអ៊ីយ៉ុង។ គ. នៅពេលដែលអាណូតប្រមូលអាស៊ីតហ្វមិកក្នុងកំហាប់ផ្សេងៗគ្នា វ៉ុលកោសិកាគឺ 200 mA/cm2។ របារកំហុសតំណាងឱ្យគម្លាតស្តង់ដារនៃការវាស់វែងបីផ្សេងគ្នា។ ឃ. តម្លៃលក់អប្បបរមាដែលបំបែកដោយការអនុវត្តនៅអត្រាលំហូរទឹកដែលបានបន្សាបអ៊ីយ៉ុងផ្សេងៗគ្នាដោយប្រើតម្លៃអគ្គិសនីជាមធ្យមឧស្សាហកម្មជាតិចំនួន 0.068 ដុល្លារអាមេរិក/គីឡូវ៉ាត់ម៉ោង និងអ៊ីដ្រូសែន 4.5 ដុល្លារអាមេរិក/គីឡូក្រាម។ (*: ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មអប្បបរមានៃអាស៊ីតហ្វមិកនៅអាណូតត្រូវបានសន្មតថាមាន 10 M FA តម្លៃអគ្គិសនីឧស្សាហកម្មជាមធ្យមទូទាំងប្រទេសគឺ $0.068/kWh និងអ៊ីដ្រូសែនគឺ $4.5/kg។ **: ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មអប្បបរមាត្រូវបានសន្មតថាមានអាស៊ីតហ្វមិក។ កំហាប់ FA នៅអាណូតគឺ 1.3 M អាណូត តម្លៃអគ្គិសនីនាពេលអនាគតដែលរំពឹងទុកគឺ $0.03/kWh ហើយបន្ទាត់ចំនុចតំណាងឱ្យតម្លៃទីផ្សារ 85 wt% FA។
ការវិភាគសេដ្ឋកិច្ច-បច្ចេកវិទ្យា (TEA) ត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីទទួលបានតម្លៃលក់អប្បបរមានៃការផ្គុំប្រេងឥន្ធនៈក្រោមលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការជាច្រើន ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 5d។ វិធីសាស្រ្ត និងទិន្នន័យផ្ទៃខាងក្រោយសម្រាប់ TEA អាចរកបាននៅក្នុង SI។ នៅពេលដែលកំហាប់ LC នៅក្នុងផ្សែងអាណូតខ្ពស់ជាង ទោះបីជាវ៉ុលកោសិកាខ្ពស់ជាងក៏ដោយ តម្លៃសរុបនៃការផ្គុំប្រេងឥន្ធនៈត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយសារតែការថយចុះនៃថ្លៃដើមបំបែក។ ប្រសិនបើអុកស៊ីតកម្មអាណូតនៃអាស៊ីតហ្វមិកអាចត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមាតាមរយៈការអភិវឌ្ឍកាតាលីករ ឬបច្ចេកវិទ្យាអេឡិចត្រូត ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃវ៉ុលកោសិកាទាប (1.66 V) និងកំហាប់ FA ខ្ពស់នៅក្នុងទឹកសំណល់ (10 M) នឹងកាត់បន្ថយថ្លៃដើមនៃការផលិត FA អេឡិចត្រូគីមីមកត្រឹម 0.74 ដុល្លារអាមេរិក/គីឡូក្រាម (ផ្អែកលើអគ្គិសនី)។ តម្លៃ) $0.068/គីឡូវ៉ាត់ម៉ោង និង $4.5/គីឡូក្រាម អ៊ីដ្រូសែន42។ លើសពីនេះ នៅពេលដែលផ្សំជាមួយនឹងថ្លៃដើមអគ្គិសនីកកើតឡើងវិញនាពេលអនាគតដែលបានព្យាករណ៍ចំនួន $0.03/គីឡូវ៉ាត់ម៉ោង និងអ៊ីដ្រូសែន $2.3/គីឡូក្រាម គោលដៅទឹកសំណល់ FA ត្រូវបានកាត់បន្ថយមកត្រឹម 1.3 លាន ដែលបណ្តាលឱ្យថ្លៃដើមផលិតកម្មចុងក្រោយដែលបានព្យាករណ៍គឺ $0.66/គីឡូក្រាម43។ នេះអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងតម្លៃទីផ្សារបច្ចុប្បន្ន។ ដូច្នេះ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងនាពេលអនាគតដែលផ្តោតលើសម្ភារៈ និងរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូតអាចកាត់បន្ថយអាណូឌីសិនបន្ថែមទៀត ខណៈពេលដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រតិបត្តិការនៅវ៉ុលកោសិកាទាបដើម្បីបង្កើតកំហាប់ LC ខ្ពស់ជាង។
សរុបមក យើងបានសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធ MEA សូន្យគម្លាតជាច្រើនសម្រាប់ការកាត់បន្ថយ CO2 ទៅជាអាស៊ីតហ្វមិច ហើយបានស្នើរចនាសម្ព័ន្ធមួយដែលមានភ្នាសប៊ីប៉ូឡាដែលមានលំអៀងទៅមុខ រួមទាំងភ្នាសផ្លាស់ប្តូរកាតូនដែលមានរន្ធ (PECM) ដើម្បីសម្រួលដល់ចំណុចប្រទាក់ផ្ទេរម៉ាស់ភ្នាសសម្រាប់អាស៊ីតហ្វមិចលទ្ធផល។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះបង្កើតអាស៊ីតហ្វមិច >96% នៅកំហាប់រហូតដល់ 0.25 M (នៅអត្រាលំហូរ DI អាណូត 3.3 mL/នាទី)។ នៅអត្រាលំហូរ DI ខ្ពស់ជាង (25 mL/នាទី) ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះផ្តល់ដង់ស៊ីតេចរន្ត >80% FE 200 mA/cm2 នៅ 1.7 V ដោយប្រើផ្ទៃក្រឡា 25 cm2។ នៅអត្រា DI អាណូតកម្រិតមធ្យម (10 mL/នាទី) ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ PECM រក្សាវ៉ុលស្ថេរភាព និងកម្រិត FE អាស៊ីតហ្វមិចខ្ពស់រយៈពេល 55 ម៉ោងនៃការធ្វើតេស្តនៅ 200 mA/cm2។ ស្ថេរភាពខ្ពស់ និងការជ្រើសរើសដែលសម្រេចបានដោយកាតាលីករដែលមានលក់នៅលើទីផ្សារ និងសម្ភារៈភ្នាសប៉ូលីមែរអាចត្រូវបានបង្កើនបន្ថែមទៀតដោយការផ្សំវាជាមួយនឹងកាតាលីករអេឡិចត្រូកាតាលីករដែលបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។ ការងារជាបន្តបន្ទាប់នឹងផ្តោតលើការកែសម្រួលលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការ ការជ្រើសរើសកាតាលីករអាណូត និងរចនាសម្ព័ន្ធ MEA ដើម្បីកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្មអាស៊ីតហ្វមិក ដែលបណ្តាលឱ្យមានទឹកសំណល់ប្រមូលផ្តុំកាន់តែច្រើននៅវ៉ុលកោសិកាទាបជាង។ វិធីសាស្រ្តសាមញ្ញក្នុងការប្រើប្រាស់កាបូនឌីអុកស៊ីតសម្រាប់អាស៊ីតហ្វមិកដែលបង្ហាញនៅទីនេះលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់បន្ទប់អាណូលីត និងកាតូលីត សមាសធាតុសាំងវិច និងសម្ភារៈពិសេស ដោយហេតុនេះបង្កើនប្រសិទ្ធភាពថាមពលកោសិកា និងកាត់បន្ថយភាពស្មុគស្មាញនៃប្រព័ន្ធ ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការធ្វើមាត្រដ្ឋាន។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានស្នើឡើងផ្តល់នូវវេទិកាសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនាពេលអនាគតនៃរោងចក្របំលែង CO2 ដែលអាចសម្រេចបានទាំងផ្នែកបច្ចេកទេស និងសេដ្ឋកិច្ច។
លុះត្រាតែមានការបញ្ជាក់ផ្សេងពីនេះ សម្ភារៈថ្នាក់គីមី និងសារធាតុរំលាយទាំងអស់ត្រូវបានប្រើប្រាស់តាមដែលបានទទួល។ កាតាលីករប៊ីស្មុតអុកស៊ីដ (Bi2O3, 80 nm) ត្រូវបានទិញពីក្រុមហ៊ុន US Research Nanomaterials, Inc.។ ម្សៅប៉ូលីមែរ (AP1-CNN8-00-X) ត្រូវបានផ្តល់ដោយ IONOMR។ ម៉ាក Omnisolv® N-propanol (nPA) និងទឹកបរិសុទ្ធខ្លាំង (18.2 Ω, ប្រព័ន្ធបន្សុទ្ធទឹក Milli–Q® Advantage A10) ត្រូវបានទិញពី Millipore Sigma។ មេតាណុល និងអាសេតូនដែលមានវិញ្ញាបនបត្រ ACS ត្រូវបានទិញពី VWR Chemicals BDH® និង Fisher Chemical រៀងៗខ្លួន។ ម្សៅប៉ូលីមែរត្រូវបានលាយជាមួយល្បាយនៃអាសេតូន និងមេតាណុលក្នុងសមាមាត្រ 1:1 តាមទម្ងន់ ដើម្បីទទួលបានសារធាតុប៉ូលីមែររលាយជាមួយនឹងកំហាប់ 6.5 wt.%។ រៀបចំទឹកថ្នាំកាតាលីករដោយលាយ Bi2O3 20g ទឹកបរិសុទ្ធខ្លាំង nPA និងសារធាតុរលាយអ៊ីយ៉ូន័រក្នុងពាង 30ml។ សមាសធាតុនេះមានផ្ទុកកាតាលីករ 30 wt.% សមាមាត្រម៉ាស់នៃអ៊ីយ៉ូមែរទៅនឹងកាតាលីករ 0.02 និងសមាមាត្រម៉ាស់នៃជាតិអាល់កុលទៅនឹងទឹក 2:3 (40 wt.% nPA)។ មុនពេលលាយ សម្ភារៈកិនហ្សីកូញ៉ា 5mm របស់ Glen Mills ចំនួន 70 ក្រាមត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងល្បាយ។ គំរូត្រូវបានដាក់នៅលើរំកិលដបឌីជីថល Fisherbrand™ ក្នុងល្បឿន 80 rpm រយៈពេល 26 ម៉ោង។ ទុកឱ្យទឹកថ្នាំនៅស្ងៀមរយៈពេល 20 នាទីមុនពេលលាប។ ទឹកថ្នាំ Bi2O3 ត្រូវបានលាបទៅលើឧបករណ៍លាបដោយស្វ័យប្រវត្តិ Qualtech (QPI-AFA6800) ដោយប្រើប្រដាប់បំពេញលួសមន្ទីរពិសោធន៍ទំហំ 1/2″ x 16″ (RD Specialties – អង្កត់ផ្ចិត 60 mil) នៅសីតុណ្ហភាព 22°C។ ទឹកថ្នាំកាតាលីករ 5 មីលីលីត្រត្រូវបានលាបទៅលើឧបករណ៍ផ្ទុកសាយភាយឧស្ម័នកាបូន Sigraacet 39 BB ទំហំ 7.5 x 8 អ៊ីញ (កន្លែងផ្ទុកកោសិកាឥន្ធនៈ) ដោយការដាក់ដំបងក្នុងល្បឿនជាមធ្យមថេរ 55 mm/វិនាទី។ ផ្ទេរអេឡិចត្រូតស្រោបទាំងនេះទៅក្នុងឡ ហើយសម្ងួតនៅសីតុណ្ហភាព 80°C។ ដំណើរការ​ស្រោប​ដំបង និង​រូបភាព​នៃ​ស្រោប GDE ត្រូវ​បាន​បង្ហាញ​ក្នុង​រូបភាព S4a និង b។ ឧបករណ៍​បញ្ចេញ​ពន្លឺ​កាំរស្មីអ៊ិច (XRF) (Fischerscope® XDV-SDD, Fischer-Technolgy Inc. USA) បាន​បញ្ជាក់​ថា ការ​ផ្ទុក GDE ដែល​ស្រោប​គឺ 3.0 mg Bi2O3/cm2។
សម្រាប់ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធភ្នាសសមាសធាតុដែលមានភ្នាសផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង (AEM) និង CEM ដែលមានរន្ធ។ Nafion NC700 (Chemours, សហរដ្ឋអាមេរិក) ដែលមានកម្រាស់នាមករណ៍ 15 µm ត្រូវបានប្រើជាស្រទាប់ CEM។ កាតាលីករអាណូតត្រូវបានបាញ់ដោយផ្ទាល់ទៅលើ FEM ជាមួយនឹងសមាមាត្រអ៊ីយ៉ូមែរទៅនឹងកាបូន 0.83 និងផ្ទៃគ្របដណ្តប់ 25 cm2។ ផ្លាទីនដែលមានការគាំទ្រជាមួយនឹងផ្ទៃធំ (50 wt.% Pt/C, TEC 10E50E, លោហៈដ៏មានតម្លៃ TANAKA) ដែលមានបន្ទុក 0.25 mg Pt/cm2 ត្រូវបានប្រើជាកាតាលីករអាណូត។ Nafion D2020 (Ion Power, សហរដ្ឋអាមេរិក) ត្រូវបានប្រើជាអ៊ីយ៉ូមែរសម្រាប់ស្រទាប់អាណូតនៃកាតាលីករ។ ការចោះ CEM ត្រូវបានអនុវត្តដោយការកាត់បន្ទាត់ស្របគ្នាលើខ្សែភាពយន្ត CEM នៅចន្លោះពេល 3mm។ ព័ត៌មានលម្អិតនៃដំណើរការចោះត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព S12b និង c។ ដោយប្រើប្រាស់ការថតកាំរស្មីអ៊ិចកុំព្យូទ័រ វាត្រូវបានបញ្ជាក់ថាគម្លាតរន្ធគឺ 32.6 μm ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព S12d និង e។ អំឡុងពេលផ្គុំកោសិកា ភ្នាស CEM ដែលមានរន្ធស្រោបដោយកាតាលីករត្រូវបានដាក់នៅលើក្រដាស Toray កម្រាស់ 25 cm2 (ព្យាបាលដោយ PTFE 5 wt%, ហាងលក់កោសិកាឥន្ធនៈ, សហរដ្ឋអាមេរិក)។ ភ្នាស AEM (PiperION, Versogen, សហរដ្ឋអាមេរិក) ដែលមានកម្រាស់ 25, 40 ឬ 80 μm ត្រូវបានដាក់នៅលើកំពូលនៃ CEM ហើយបន្ទាប់មកនៅលើកាតូត GDE។ ភ្នាស AEM ត្រូវបានកាត់ជាបំណែកទំហំ 7.5 × 7.5 សង់ទីម៉ែត្រ ដើម្បីគ្របដណ្តប់លើវាលលំហូរទាំងមូល ហើយត្រាំពេញមួយយប់ក្នុងដំណោះស្រាយប៉ូតាស្យូមអ៊ីដ្រូស៊ីត 1 M មុនពេលផ្គុំ។ ទាំងអាណូត និងកាតូតប្រើប្រដាប់បំបែក PTFE ដែលក្រាស់គ្រប់គ្រាន់ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបង្ហាប់ GDE ល្អបំផុត 18%។ ព័ត៌មានលម្អិតនៃដំណើរការផ្គុំថ្មត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព S12a។
អំឡុងពេលធ្វើតេស្ត ក្រឡាដែលបានផ្គុំត្រូវបានរក្សានៅសីតុណ្ហភាព 60°C (30, 60, និង 80°C សម្រាប់ការសិក្សាអំពីភាពអាស្រ័យសីតុណ្ហភាព) ជាមួយនឹងឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែន 0.8 លីត្រ/នាទី ដែលត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅអាណូត និងកាបូនឌីអុកស៊ីត 2 លីត្រ/នាទី ដែលត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅកាតូត។ ចរន្តខ្យល់អាណូត និងកាតូតទាំងពីរត្រូវបានធ្វើឱ្យមានសំណើមនៅសំណើមដែលទាក់ទង 100% និងសម្ពាធកាតូតដាច់ខាត 259 kPa។ អំឡុងពេលប្រតិបត្តិការ ចរន្តឧស្ម័នកាតូតត្រូវបានលាយជាមួយដំណោះស្រាយ KOH 1 M ក្នុងអត្រា 2 មីលីលីត្រ/នាទី ដើម្បីលើកកម្ពស់ការប្រើប្រាស់គ្រែកាតាលីករកាតូត និងចរន្តអ៊ីយ៉ុង។ លាយចរន្តឧស្ម័នអាណូតជាមួយទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ុងក្នុងអត្រា 10 មីលីលីត្រ/នាទី ដើម្បីយកអាស៊ីតហ្វមិកចេញនៅអាណូត។ ព័ត៌មានលម្អិតនៃការបញ្ចូល និងទិន្នផលរបស់ឧបករណ៍ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព S5។ ឧស្ម័នផ្សងកាតូតមានផ្ទុក CO2 ហើយបង្កើត CO និង H2។ ចំហាយទឹកត្រូវបានយកចេញតាមរយៈឧបករណ៍ខាប់ (ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅសីតុណ្ហភាពទាបនៅ 2°C)។ ឧស្ម័នដែលនៅសល់នឹងត្រូវបានប្រមូលសម្រាប់ការវិភាគពេលវេលាឧស្ម័ន។ លំហូរអាណូតក៏នឹងឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ condenser ដើម្បីបំបែកសារធាតុរាវចេញពីឧស្ម័ន។ ទឹកសំណល់នឹងត្រូវបានប្រមូលនៅក្នុងដបស្អាត ហើយវិភាគដោយប្រើ chronometry រាវដើម្បីវាស់បរិមាណអាស៊ីត formic ដែលផលិត។ ការធ្វើតេស្តអេឡិចត្រូគីមីត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើ Garmy potentiostat (លេខយោង 30K, Gamry, សហរដ្ឋអាមេរិក)។ មុនពេលវាស់ខ្សែកោងប៉ូលារីសាស្យុង ក្រឡាត្រូវបានធ្វើលក្ខខណ្ឌ 4 ដងក្នុងចន្លោះពី 0 ដល់ 250 mA/cm2 ដោយប្រើ voltammetry លីនេអ៊ែរជាមួយនឹងអត្រាស្កេន 2.5 mA/cm2។ ខ្សែកោងប៉ូលារីសាស្យុងត្រូវបានទទួលក្នុងរបៀប galvanostatic ដោយក្រឡាត្រូវបានសង្កត់នៅដង់ស៊ីតេចរន្តជាក់លាក់មួយរយៈពេល 4 នាទីមុនពេលយកសំណាកឧស្ម័ន cathode និងសារធាតុរាវ anolyte។
យើងប្រើអេឡិចត្រូតអ៊ីដ្រូសែនយោងនៅក្នុង MEA ដើម្បីបំបែកសក្តានុពលកាតូត និងអាណូត។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃអេឡិចត្រូតយោងត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព S6a។ ភ្នាស Nafion (Nafion 211, IonPower, សហរដ្ឋអាមេរិក) ត្រូវបានប្រើជាស្ពានអ៊ីយ៉ុងដើម្បីភ្ជាប់ភ្នាស MEA និងអេឡិចត្រូតយោង។ ចុងម្ខាងនៃបន្ទះ Nafion ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងអេឡិចត្រូតសាយភាយឧស្ម័ន 1 cm2 (GDE) ដែលផ្ទុកដោយ 0.25 mg Pt/cm2 (50 wt% Pt/C, TEC10E50E, TANAKA Precious Metals) ដែលបាញ់លើក្រដាសកាបូន 29BC (Fuel Cell Store, សហរដ្ឋអាមេរិក)។ ផ្នែករឹង polyetheretherketone (PEEK) ពិសេសត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្សាភ្ជាប់ឧស្ម័ន និងធានាបាននូវទំនាក់ទំនងល្អរវាងបន្ទះ GDE និង Nafion និងដើម្បីភ្ជាប់អេឡិចត្រូតយោងទៅនឹងផ្នែករឹងកោសិកាឥន្ធនៈ។ ចុងម្ខាងទៀតនៃបន្ទះ Nafion ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងគែមដែលលាតសន្ធឹងនៃថ្ម CEM។ រូបភាព S6b បង្ហាញផ្នែកឆ្លងកាត់នៃអេឡិចត្រូតយោងដែលរួមបញ្ចូលជាមួយ MEA។
បន្ទាប់ពីឧស្ម័នផ្សងឆ្លងកាត់ឧបករណ៍បំបែកកុងដង់សាទ័រ និងឧបករណ៍បំបែកឧស្ម័ន-រាវ គំរូឧស្ម័នត្រូវបានយកចេញពីកាតូត។ ឧស្ម័នដែលប្រមូលបានត្រូវបានវិភាគយ៉ាងហោចណាស់បីដងដោយប្រើ 4900 Micro GC (10 μm molecular sieve, Agilent)។ គំរូត្រូវបានប្រមូលនៅក្នុងថង់គំរូឧស្ម័នអាលុយមីញ៉ូមស្រទាប់ច្រើនដែលធ្វើពីអាលុយមីញ៉ូមអសកម្ម Supel™ (Sigma-Aldrich) សម្រាប់រយៈពេលជាក់លាក់មួយ (30 វិនាទី) ហើយបញ្ចូលដោយដៃទៅក្នុងមីក្រូហ្គាសក្នុងរយៈពេលពីរម៉ោងបន្ទាប់ពីការប្រមូល។ សីតុណ្ហភាពចាក់ត្រូវបានកំណត់នៅ 110°C។ កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (CO) និងអ៊ីដ្រូសែន (H2) ត្រូវបានបំបែកនៅលើជួរឈរ MS5A 10 ម៉ែត្រដែលមានសម្ពាធ (28 psi) កំដៅ (105 °C) ដោយប្រើអារហ្គុន (Matheson Gas-Matheson Purity) ជាឧស្ម័នផ្ទុក។ ការតភ្ជាប់ទាំងនេះត្រូវបានរកឃើញដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់ចរន្តកំដៅ (TCD) ដែលភ្ជាប់មកជាមួយ។ ក្រូម៉ាតូក្រាម GC និងខ្សែកោងក្រិតតាមខ្នាត CO និង H2 ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព S7។ សំណាកអាស៊ីតហ្វមិករាវត្រូវបានប្រមូលពីអាណូតសម្រាប់ពេលវេលាជាក់លាក់មួយ (120 វិនាទី) ហើយត្រងដោយប្រើតម្រងសឺរាំង PTFE ទំហំ 0.22 μm ចូលទៅក្នុងដបទំហំ 2 mL។ ផលិតផលរាវនៅក្នុងដបត្រូវបានវិភាគដោយប្រើប្រព័ន្ធវិភាគរាវជីវសាស្ត្រដំណើរការខ្ពស់ (HPLC) Agilent 1260 Infinity II ដែលក្នុងនោះសំណាកចំនួន 20 μl ត្រូវបានចាក់តាមរយៈឧបករណ៍យកសំណាកស្វ័យប្រវត្តិ (G5668A) ជាមួយនឹងដំណាក់កាលចល័តនៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក 4 mM (H2SO4)។ ) ក្នុងអត្រាលំហូរ 0.6 ml/នាទី (ស្នប់បួន G5654A)។ ផលិតផលត្រូវបានបំបែកនៅលើឡ Aminex HPX-87H 300 × 7.8 mm (Bio-Rad) ដែលត្រូវបានកំដៅ (35°C, ឡជួរឈរ G7116A) ដែលមានជួរឈរការពារ Micro-Guard Cation H នៅពីមុខ។ អាស៊ីតហ្វមិកត្រូវបានរកឃើញដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអារេឌីយ៉ូដ (DAD) នៅរលកប្រវែង 210 nm និងកម្រិតបញ្ជូន 4 nm។ ខ្សែកោងក្រិតតាមខ្នាតស្តង់ដារក្រូម៉ាតូក្រាម HPL និងអាស៊ីតហ្វមិកត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព S7។
ផលិតផលឧស្ម័ន (CO និង H2) FE ត្រូវបានគណនាដោយប្រើសមីការខាងក្រោម ហើយម៉ូលសរុបនៃឧស្ម័នត្រូវបានគណនាដោយប្រើសមីការឧស្ម័នដ៏ល្អ៖
ក្នុងចំណោមពួកវា៖ \({n}_{i}\): ចំនួនអេឡិចត្រុងនៅក្នុងប្រតិកម្មអេឡិចត្រូគីមី។ \(F\): ថេរហ្វារ៉ាដេយ។ \({C}_{i}\): កំហាប់ផលិតផលរាវ HPLC។ \(V\): បរិមាណនៃគំរូរាវដែលប្រមូលបានក្នុងរយៈពេលកំណត់ t។ \(j\): ដង់ស៊ីតេចរន្ត។ \(A\): ផ្ទៃធរណីមាត្រនៃអេឡិចត្រូត (25 cm2)។ \(t\): រយៈពេលយកគំរូ។ \(P\): សម្ពាធដាច់ខាត។ \({x}_{i}\): ភាគរយម៉ូលនៃឧស្ម័នដែលកំណត់ដោយ GC។ \(R\): ថេរឧស្ម័ន។ \(T\): សីតុណ្ហភាព។
កំហាប់នៃកាតាយុងអាណូតត្រូវបានវាស់វែងដោយប្រើវិសាលគមនៃការបញ្ចេញអាតូមប្លាស្មាដែលភ្ជាប់ជាមួយអាំងឌុចស្យុង (ICP-OES)។ កាតាយុងដែលអាចលេចធ្លាយ ឬសាយភាយចូលទៅក្នុងអាណូតរួមមាន Ti, Pt, Bi និង K។ លើកលែងតែ K កាតាយុងផ្សេងទៀតទាំងអស់គឺស្ថិតនៅក្រោមដែនកំណត់រកឃើញ។ បង្កើតជាអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ ដោយបន្សល់ទុកអាណូតឱ្យផ្គូផ្គងជាមួយប្រូតុង ឬកាតាយុងផ្សេងទៀត។ ដូច្នេះ ភាពបរិសុទ្ធនៃអាស៊ីតហ្វមិកអាចត្រូវបានគណនាជា
ផលិតកម្ម Formate/FA តំណាងឱ្យបរិមាណ FA ដែលផលិតបានក្នុងមួយគីឡូវ៉ាត់ម៉ោងនៃអគ្គិសនីដែលប្រើប្រាស់ដោយប្រើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ MEA ជាក់លាក់មួយ គិតជា mol/kWh។ វាត្រូវបានគណនាដោយផ្អែកលើដង់ស៊ីតេចរន្ត វ៉ុលកោសិកា និងប្រសិទ្ធភាពហ្វារ៉ាដេ ក្រោមលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការជាក់លាក់។
គណនាបរិមាណអាស៊ីតហ្វមិកដែលត្រូវបានកត់សុីនៅអាណូតដោយផ្អែកលើតុល្យភាពម៉ាស់សរុប។ ប្រតិកម្មប្រកួតប្រជែងបីកើតឡើងនៅកាតូត៖ ការវិវត្តន៍អ៊ីដ្រូសែន ការកាត់បន្ថយ CO2 ទៅជា CO និងការកាត់បន្ថយ CO2 ទៅជាអាស៊ីតហ្វមិក។ ដោយសារតែយើងមានដំណើរការកត់សុីអាស៊ីតហ្វមិកនៅក្នុងអង់តុន អាស៊ីតហ្វមិក FE អាចបែងចែកជាពីរផ្នែក៖ ការប្រមូលអាស៊ីតហ្វមិក និងអុកស៊ីតកម្មអាស៊ីតហ្វមិក។ តុល្យភាពម៉ាស់សរុបអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម៖
យើងបានប្រើ GC ដើម្បីវាស់បរិមាណអាស៊ីតហ្វមិក អ៊ីដ្រូសែន និង CO ដែលប្រមូលបានដោយ HPLC។ គួរកត់សម្គាល់ថា អាស៊ីតហ្វមិកភាគច្រើនត្រូវបានប្រមូលពីអាណូតដោយប្រើការរៀបចំដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពបន្ថែម S5។ បរិមាណហ្វមិកដែលប្រមូលបានពីបន្ទប់កាតូតគឺមិនសំខាន់ទេ តិចជាងប្រហែលពីរលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រ ហើយមានចំនួនតិចជាង 0.5% នៃបរិមាណសរុបនៃ SC។
គំរូដឹកជញ្ជូនបន្តដែលប្រើនៅទីនេះគឺផ្អែកលើការងារពីមុនលើប្រព័ន្ធស្រដៀងគ្នា 34។ ប្រព័ន្ធភ្ជាប់នៃសមីការ Poisson-Nerst-Planck (PNP) ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់កំហាប់ទឹក និងសក្តានុពលអេឡិចត្រូស្តាទិចនៅក្នុងដំណាក់កាលដែលដឹកនាំដោយអេឡិចត្រូនិច និងអ៊ីយ៉ុង។ ទិដ្ឋភាពទូទៅលម្អិតនៃសមីការមូលដ្ឋាន និងធរណីមាត្រគំរូត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុង SI។
ប្រព័ន្ធនេះកំណត់កំហាប់នៃសារធាតុទឹកចំនួនប្រាំបី (\({{{{{{\rm{C}}}}}}}{{{{{{\rm{O}}}}}}}}}}_{2 \left ({{{{{\rm{aq}}}}}}\right)}\), \({{{{{{\rm{H}}}}}}}}}}^{+ \ ), \ ({{{{\rm{O}}}}}}{{{{{{\rm{H}}}}}}}^{-}\), \({{{ {{{ \rm{ HCO}}}}}}}}_{3}^{-}\), \({{{{{{\rm{CO}}}}}}}_{3}^{ 2-} \ ),\ ({{{{\rm{HCOOH}}}}}}}}}}\), \({{{{{{{\rm{HCOO}}}}}}}}}}^{- }\) និង \({{{ {{{\rm{K}}}}}}^{+}\)), សក្តានុពលអេឡិចត្រូស្តាទិចនៅក្នុងដំណាក់កាលដឹកនាំអ៊ីយ៉ុង (\({\phi }_{I}\ )) និងចរន្តអេឡិចត្រុងអាណូត និងកាតូត។ សក្តានុពលអេឡិចត្រូស្តាទិចក្នុងដំណាក់កាល (\({\phi }_{A}\) និង \({\phi }_{C}\) រៀងៗខ្លួន)។ ផ្ទុយទៅវិញ ទាំងអព្យាក្រឹតភាពអគ្គិសនីក្នុងស្រុក ឬមុខងារចែកចាយបន្ទុកមិនត្រូវបានដឹងនោះទេ តំបន់បន្ទុកលំហត្រូវបានដោះស្រាយដោយផ្ទាល់ដោយប្រើសមីការរបស់ Poisson; វិធីសាស្រ្តនេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងធ្វើគំរូដោយផ្ទាល់នូវឥទ្ធិពលច្រាន Donnan នៅចំណុចប្រទាក់ CEM|AEM, CEM|Pore និង AEM|Pore។ លើសពីនេះ ទ្រឹស្តីអេឡិចត្រូតដែលមានរន្ធ (PET) ត្រូវបានប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីការដឹកជញ្ជូនបន្ទុកនៅក្នុងស្រទាប់អាណូត និងកាតូដនៃកាតាលីករ។ តាមចំណេះដឹងរបស់អ្នកនិពន្ធ ការងារនេះតំណាងឱ្យការអនុវត្ត PET លើកដំបូងនៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមានតំបន់បន្ទុកលំហច្រើន។
គំរូកាតូត GDE BOT និង EOT ត្រូវបានសាកល្បងដោយប្រើ Zeiss Xradia 800 Ultra ជាមួយនឹងប្រភពកាំរស្មីអ៊ិច 8.0 keV របៀបស្រូបយក និងវាលធំទូលាយ និងការលាយរូបភាព1។ រូបភាពចំនួន 901 ត្រូវបានប្រមូលពី -90° ដល់ 90° ជាមួយនឹងពេលវេលាប៉ះពាល់ 50 វិនាទី។ ការកសាងឡើងវិញត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើតម្រងបញ្ចាំងខាងក្រោយដែលមានទំហំ voxel 64 nm។ ការវិភាគនៃការបែងចែកផ្នែក និងការចែកចាយទំហំភាគល្អិតត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើកូដដែលសរសេរជាពិសេស។
ការកំណត់លក្ខណៈមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កប់ MEA សាកល្បងនៅក្នុងជ័រអេផូស៊ី ដើម្បីរៀបចំសម្រាប់ការកាត់ស្តើងបំផុតដោយប្រើកាំបិតពេជ្រ។ ផ្នែកឆ្លងកាត់នៃ MEA នីមួយៗត្រូវបានកាត់ឱ្យមានកម្រាស់ពី 50 ទៅ 75 nm។ មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូន Talos F200X (Thermo Fisher Scientific) ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការស្កេនមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូន (STEM) និងការវាស់វិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចដែលបំបែកថាមពល (EDS)។ មីក្រូទស្សន៍នេះត្រូវបានបំពាក់ដោយប្រព័ន្ធ EDS Super-X ជាមួយនឹងឧបករណ៍ចាប់ SDD ដែលគ្មានបង្អួចចំនួន 4 និងដំណើរការនៅវ៉ុល 200 kV។
លំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចម្សៅ (PXRD) ត្រូវបានទទួលនៅលើម៉ាស៊ីនឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចម្សៅ Bruker Advance D8 ជាមួយនឹងវិទ្យុសកម្ម Cu Kα ដែលត្រងដោយ Ni ដែលដំណើរការនៅវ៉ុល 40 kV និង 40 mA។ ជួរស្កេនគឺចាប់ពី 10° ដល់ 60° ទំហំជំហានគឺ 0.005° ហើយល្បឿនទទួលទិន្នន័យគឺ 1 វិនាទីក្នុងមួយជំហាន។
វិសាលគម RAS នៅគែមនៃកាតាលីករ Bi2O3 Bi L3 ត្រូវបានវាស់ជាអនុគមន៍នៃសក្តានុពលដោយប្រើក្រឡាផលិតនៅផ្ទះ។ ទឹកថ្នាំអ៊ីយ៉ូម័រកាតាលីករ Bi2O3 ត្រូវបានរៀបចំដោយប្រើ Bi2O3 26.1 មីលីក្រាម លាយជាមួយដំណោះស្រាយអ៊ីយ៉ូម័រ 156.3 μL (6.68%) ហើយបន្សាបជាមួយ 1 M KOH ទឹក (157 μL) និងអាល់កុលអ៊ីសូប្រូពីល (104 μL) ដើម្បីទទួលបានទឹកថ្នាំអ៊ីយ៉ូម័រ។ មេគុណកាតាលីករគឺ 0.4។ ទឹកថ្នាំត្រូវបានអនុវត្តទៅលើសន្លឹកក្រាហ្វីនក្នុងចំណុចចតុកោណកែង (10×4 mm) រហូតដល់ការផ្ទុកកាតាលីករ Bi2O3 ឈានដល់ 0.5 mg/cm2។ សន្លឹកក្រាហ្វីនដែលនៅសល់ត្រូវបានស្រោបដោយ Kapton ដើម្បីញែកតំបន់ទាំងនេះចេញពីអេឡិចត្រូលីត។ សន្លឹកក្រាហ្វីនស្រោបដោយកាតាលីករត្រូវបានបញ្ចូលរវាង PTFE ពីរ ហើយភ្ជាប់ទៅនឹងតួកោសិកា (PEEK) ជាមួយវីស រូបភាព S8។ Hg/HgO (1 M NaOH) បម្រើជាអេឡិចត្រូតយោង ហើយក្រដាសកាបូនបម្រើជាអេឡិចត្រូតប្រឆាំង។ អេឡិចត្រូតយោង Hg/HgO ត្រូវបានក្រិតតាមខ្នាតដោយប្រើខ្សែផ្លាទីនដែលជ្រមុជក្នុងអ៊ីដ្រូសែនឆ្អែត 0.1 M KOH ដើម្បីបំលែងសក្តានុពលដែលវាស់បានទាំងអស់ទៅជាមាត្រដ្ឋានអេឡិចត្រូតអ៊ីដ្រូសែនបញ្ច្រាស់ (RHE)។ វិសាលគម XRD ត្រូវបានទទួលដោយការត្រួតពិនិត្យសក្តានុពលនៃអេឡិចត្រូតធ្វើការ Bi2O3/graphene ដែលជ្រមុជក្នុង 0.1 M KOH ដែលត្រូវបានកំដៅដល់ 30 °C។ អេឡិចត្រូលីតចរាចរនៅក្នុងថ្ម ដោយមានច្រកចូលអេឡិចត្រូលីតនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃក្រឡា និងច្រកចេញនៅផ្នែកខាងលើ ដើម្បីធានាថាអេឡិចត្រូលីតប៉ះស្រទាប់កាតាលីករនៅពេលដែលពពុះបង្កើត។ ប៉ូតង់ស្យែល CH Instruments 760e ត្រូវបានប្រើដើម្បីគ្រប់គ្រងសក្តានុពលអេឡិចត្រូតធ្វើការ។ លំដាប់សក្តានុពលគឺជាសក្តានុពលសៀគ្វីបើកចំហ៖ -100, -200, -300, -400, -500, -800, -850, -900, -1000, -1100, -1500 និង +700 mV អាស្រ័យលើ RHE។ សក្តានុពល iR ទាំងអស់ត្រូវបានកែតម្រូវ។
វិសាលគមស្គរស្កូបរចនាសម្ព័ន្ធស្រូបយកកាំរស្មីអ៊ិចល្អិតល្អន់ (XAFS) គែម Bi L3 (~13424 eV សម្រាប់លោហៈ Bi) ត្រូវបានអនុវត្តនៅលើឆានែល 10-ID ប្រភពហ្វូតុងកម្រិតខ្ពស់ (APS) មន្ទីរពិសោធន៍ហ្វ្លុយអូរីសង់ជាតិ Argonne។ មន្ទីរពិសោធន៍វាស់វែងគំរូជាតិ។ ម៉ូណូក្រូម៉ាទ័រ Si(111) គ្រីស្តាល់ពីរ ដែលត្រជាក់ជាមួយអាសូតរាវ ត្រូវបានប្រើដើម្បីលៃតម្រូវថាមពលកាំរស្មីអ៊ិច ហើយកញ្ចក់ស្រោបដោយរ៉ូដ្យូម ត្រូវបានប្រើដើម្បីបន្ថយមាតិកាអាម៉ូនិក។ ថាមពលស្កេនត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរពី 13200 ដល់ 14400 eV ហើយហ្វ្លុយអូរីសង់ត្រូវបានវាស់ដោយប្រើអារេឌីយ៉ូដ PIN ស៊ីលីកុន 5 × 5 ដោយគ្មានតម្រង ឬរន្ធ Soller។ ថាមពលឆ្លងកាត់សូន្យនៃដេរីវេទីពីរត្រូវបានក្រិតតាមខ្នាតនៅ 13271.90 eV តាមរយៈគែម L2 នៃបន្ទះ Pt។ ដោយសារតែកម្រាស់នៃក្រឡាអេឡិចត្រូគីមី វាមិនអាចវាស់វិសាលគមនៃស្តង់ដារយោងក្នុងពេលដំណាលគ្នាបានទេ។ ដូច្នេះ ការប្រែប្រួល​ស្កេន​ទៅ​ស្កេន​ដែល​បាន​គណនា​នៅក្នុង​ថាមពល​កាំរស្មីអ៊ិច​ដែល​កើតឡើង​គឺ ±0.015 eV ដោយផ្អែកលើ​ការវាស់វែង​ម្តងហើយម្តងទៀត​ពេញមួយការពិសោធន៍។ កម្រាស់​នៃ​ស្រទាប់ Bi2O3 នាំទៅរក​កម្រិត​ជាក់លាក់​មួយ​នៃ​ការស្រូបយក​ដោយខ្លួនឯង​នៃ​ពន្លឺ​ហ្វ្លុយអូរីសង់។ អេឡិចត្រូត​រក្សា​ទិសដៅ​ថេរ​ទាក់ទង​ទៅនឹង​ធ្នឹម​ដែល​កើតឡើង និង​ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ដែលធ្វើឱ្យ​ការស្កេន​ទាំងអស់​ស្ទើរតែ​ដូចគ្នាបេះបិទ។ វិសាលគម XAFS ជិត​វាល​ត្រូវបាន​ប្រើ​ដើម្បី​កំណត់​ស្ថានភាព​អុកស៊ីតកម្ម និង​ទម្រង់​គីមី​នៃ​ប៊ីស្មុត​ដោយ​ប្រៀបធៀប​ជាមួយ​តំបន់ XANES នៃ​ស្តង់ដារ Bi និង Bi2O3 ដោយ​ប្រើ​ក្បួនដោះស្រាយ​សម​ផ្សំ​លីនេអ៊ែរ​នៃ​កម្មវិធី Athena (កំណែ 0.9.26)។ ដោយ​កូដ IFEFFIT 44។
ទិន្នន័យដែលគាំទ្រតួលេខនៅក្នុងអត្ថបទនេះ និងការសន្និដ្ឋានផ្សេងទៀតនៃការសិក្សានេះ អាចរកបានពីអ្នកនិពន្ធដែលត្រូវគ្នា តាមការស្នើសុំសមហេតុផល។
Crandall BS, Brix T., Weber RS ​​និង Jiao F. ការវាយតម្លៃសេដ្ឋកិច្ច-បច្ចេកវិទ្យានៃខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយបៃតង H2. ឥន្ធនៈថាមពល 37, 1441–1450 (2023)។
Younas M, Rezakazemi M, Arbab MS, Shah J និង Rehman V. ការផ្ទុក និងចែកចាយអ៊ីដ្រូសែនបៃតង៖ ការដកអ៊ីដ្រូសែននៃអាស៊ីតហ្វមិកដោយប្រើកាតាលីករដូចគ្នា និងមិនដូចគ្នាដែលមានសកម្មភាពខ្ពស់។ អន្តរជាតិ។ J. Gidrog. ថាមពល ៤៧, ១១៦៩៤–១១៧២៤ (២០២២)។
Nie, R. et al. វឌ្ឍនភាពថ្មីៗក្នុងការផ្ទេរកាតាលីករអ៊ីដ្រូសែននៃអាស៊ីតហ្វមិកលើកាតាលីករលោហៈអន្តរកាលចម្រុះ។ កាតាឡុក AKS។ 11, 1071–1095 (2021)។
Rahimi, A., Ulbrich, A., Kuhn, JJ, និង Stahl, SS ការ​បំបែក​ប៉ូលីមែរ​នៃ​លីញីន​ដែល​អុកស៊ីតកម្ម​ទៅ​ជា​សមាសធាតុ​អារ៉ូម៉ាទិច​ដែល​បង្ក​ឡើង​ដោយ​អាស៊ីត​ហ្វមីក។ ធម្មជាតិ 515, 249–252 (2014)។
Schuler E. et al. អាស៊ីតហ្វមិក បម្រើជាសារធាតុកម្រិតមធ្យមដ៏សំខាន់សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ CO2។ green. Chemical. 24, 8227–8258 (2022)។
Zhou, H. et al. ការបំបែកប្រភាគរហ័សមិនបំផ្លិចបំផ្លាញ (≤15 នាទី) នៃជីវម៉ាសដោយប្រើអាស៊ីតហ្វមិកហូរកាត់សម្រាប់ការបង្កើនមាតិកាកាបូអ៊ីដ្រាត និងលីញីនជារួម។ គីមីវិទ្យា និងគីមីវិទ្យា 12, 1213–1221 (2019)។
Calvi, CH et al. ការលូតលាស់​កាន់តែ​ប្រសើរឡើង​របស់ Cupriavidus necator H16 លើ​ទម្រង់​ដោយ​ប្រើ​វិស្វកម្ម​ព័ត៌មាន​វិវត្តន៍​នៃ​មន្ទីរពិសោធន៍​សម្រប​ខ្លួន។ Metabolites. engineer. 75, 78–90 (2023)។
Ishai, O. និង Lindner, SN Gonzalez de la Cruz, J., Tenenboim, H. និង Bar-Even, A. ជីវសេដ្ឋកិច្ចនៃទម្រង់។ បច្ចុប្បន្ន។ មតិ។ គីមី។ ជីវវិទ្យា។ 35, 1–9 (2016)។