ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГАЗОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГАЗОДИФФУЗИОННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ: ОБЗОР ПОСЛЕДНИХ ДОСТИЖЕНИЙ

Практическое применение электрохимического восстановления газов с получением ценных продуктов затруднено медленным массопереносом и низкой растворимостью газов в большинстве электролитов. При использовании газодиффузионных электродов улучшается массоперенос газа к поверхности электрода, что способствует поддержанию высокой концентрации реагента вблизи слоя катализатора и позволяет увеличить выход продукта в десятки раз. В статье представлен обзор работ, посвященных электрохимическому восстановлению О₂, СО, СО₂, N₂, NO с использованием ячеек с газодиффузионным электродом. Приведена информация об электродных материалах и характеристиках процессов. В реакции восстановления СО₂ на электродных материалах на основе Au, Ag, Zn, Со, Fe, Ni основным продуктом является СО, при использовании материалов на основе Bi, Pb, Sb, In, Sn с высокой селективностью образуется НСООН. Низшие углеводороды, спирты и карбоновые кислоты могут быть получены при использовании электродных материалов на основе Cu. Восстановление О₂ с образованием Н₂О₂ происходит при использовании электродных материалов на основе С, Fe, Ti, Ag. Образование NH₃ при восстановлении N₂ или NO происходит при использовании материалов на основе C, Ca, Cu. Электрохимические ячейки с газодиффузионными электродами могут быть использованы как элементы комплексных систем по улавливанию и переработке СО₂ и реакторов непрерывного действия. Ведутся разработки конструкций электрохимических ячеек с двумя газодиффузионными электродами и электродов с площадью поверхности более 1 м². Описаны особенности сборки газодиффузионных электродов, проблемы и пути развития технологии. Приводится сравнение процессов электровосстановления газов в системах с погружными и газодиффузионными электродами.