Aufwertung organischer Verbindungen durch Kopplung von Elektrooxidation und Wasserstoffentwicklung

Abstract

Die elektrokatalytische Wasserspaltung gilt als die nachhaltigste und sauberste Technologie zur Produktion von H 2 . Leider wird die Effizienz durch die träge Kinetik der Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) an der Anode stark eingeschränkt. Im Gegensatz zur OER ist die Elektrooxidation organischer Stoffe (EOO) thermodynamisch und kinetisch günstiger. Daher hat sich die Kopplung der EOO mit der Wasserstoffentwicklungsreaktion (HER) als Alternative herauskristallisiert, weil dabei die katalytische Effizienz für die H 2 -Produktion erheblich verbessert werden kann. Gleichzeitig können hochwertige organische Verbindungen an der Anode durch Verbesserung der Elektrooxidation erzeugt werden. In diesem Kurzaufsatz werden die aktuellsten Fortschritte und Meilensteine, die bereits bei der Kopplung der EOO mit der HER erzielt wurden, vorgestellt. Der Fokus liegt auf dem Design des Anodenkatalysators, dem Verständnis des Reaktionsmechanismus und der Konstruktion des Elektrolyseurs. Darüber hinaus werden Herausforderungen und Perspektiven in Bezug auf die künftige Entwicklung dieser innovativen Technologie aufgezeigt.