ਵਾਤਾਵਰਣ ਸੰਬੰਧੀ ਚਿੰਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੇ ਮੱਦੇਨਜ਼ਰ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ CO2 ਰਿਡਕਸ਼ਨ (ECR) ਤੋਂ ਵੈਲਿਊ-ਐਡਿਡ ਮਲਟੀਕਾਰਬਨ (C2+) ਈਂਧਨ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਾਂ, ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਵਾਧੂ ਆਰਥਿਕ ਲਾਭਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਕਾਰਬਨ ਚੱਕਰ ਨੂੰ ਬੰਦ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦਾ ਹੱਲ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਘੱਟ ਚੋਣ, ਗਤੀਵਿਧੀ, ਅਤੇ ਸਥਿਰਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਜਲਮਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟੈਲਿਟਿਕ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਅਜੇ ਵੀ ਇੱਕ ਖੁੱਲੀ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ।ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਅਤੇ ਰਿਐਕਟਰਾਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਉਹਨਾਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਦੀ ਕੁੰਜੀ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।ਅਸੀਂ ECR ਦੁਆਰਾ ਕੁਸ਼ਲ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਹੈ, ਇਸ ਵਿੱਚ ਹਾਲ ਹੀ ਦੀ ਪ੍ਰਗਤੀ ਦਾ ਸਾਰ ਦਿੰਦੇ ਹਾਂ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟਸ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟੈਲਿਟਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ/ਰਿਐਕਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਰਣਨੀਤੀਆਂ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰੀ ਵਿਧੀਆਂ 'ਤੇ ਜ਼ੋਰ ਦਿੰਦੇ ਹੋਏ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, C2+ ਉਤਪਾਦ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਮੌਜੂਦਾ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਅਤੇ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਮੌਕਿਆਂ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਸਾਡਾ ਉਦੇਸ਼ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਮਝ ਅਤੇ ਤਕਨੀਕੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੋਵਾਂ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ ਪ੍ਰੇਰਨਾ ਲਈ ਕਮਿਊਨਿਟੀ ਨੂੰ ਅਤਿ-ਆਧੁਨਿਕ C─C ਜੋੜਨ ਦੀਆਂ ਰਣਨੀਤੀਆਂ ਦੀ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਸਮੀਖਿਆ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨਾ ਹੈ।

ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ (CO2) ਦੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਰਿਹਾਈ ਨੇ ਗੰਭੀਰ ਵਾਤਾਵਰਣਕ ਨਤੀਜੇ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਹਨ ਅਤੇ ਮਨੁੱਖੀ ਸਮਾਜਾਂ (1, 2) ਲਈ ਇੱਕ ਜ਼ਰੂਰੀ ਅਤੇ ਸੰਭਾਵੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਾ ਬਦਲਣਯੋਗ ਖ਼ਤਰਾ ਵੀ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਹੈ।ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਵਿੱਚ CO2 ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ 1800 ਦੇ ਅਰੰਭ ਵਿੱਚ 270 ਪੀਪੀਐਮ (ਪਾਰਟਸ ਪ੍ਰਤੀ ਮਿਲੀਅਨ) ਤੋਂ ਜੁਲਾਈ 2015 ਵਿੱਚ 401.3 ਪੀਪੀਐਮ ਤੱਕ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਧਿਆ, ਮਨੁੱਖੀ ਗਤੀਵਿਧੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਕਾਰਬਨ ਫੁੱਟਪ੍ਰਿੰਟ ਨੂੰ ਰੀਸਾਈਕਲ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਵਵਿਆਪੀ ਸਹਿਮਤੀ ਬਣ ਗਈ ਹੈ (3, 4)।ਕਾਰਬਨ ਫੁੱਟਪ੍ਰਿੰਟ ਲਈ ਨਜ਼ਦੀਕੀ ਲੂਪ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ ਸੰਭਾਵੀ ਪਹੁੰਚ ਮੌਜੂਦਾ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਉਦਯੋਗਾਂ ਦੀ ਨਿਰਭਰਤਾ ਨੂੰ ਜੈਵਿਕ ਇੰਧਨ ਤੋਂ ਦੂਰ ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਸਰੋਤਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੂਰਜੀ ਅਤੇ ਹਵਾ (5-8) ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲ ਕਰਨਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉਹਨਾਂ ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਸਰੋਤਾਂ ਤੋਂ ਊਰਜਾ ਦਾ ਅੰਸ਼ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਰੁਕ-ਰੁਕ ਕੇ ਸੁਭਾਅ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਿਰਫ 30% ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ ਲਈ ਪਹੁੰਚ ਉਪਲਬਧ ਨਹੀਂ ਹੋ ਜਾਂਦੀ (9)।ਇਸ ਲਈ, ਇੱਕ ਵਿਕਲਪ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਪਾਵਰ ਪਲਾਂਟਾਂ ਵਰਗੇ ਬਿੰਦੂ ਸਰੋਤਾਂ ਤੋਂ CO2 ਨੂੰ ਹਾਸਲ ਕਰਨਾ, ਜਿਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਰਸਾਇਣਕ ਫੀਡਸਟਾਕਸ ਅਤੇ ਈਂਧਨ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕਰਨਾ, ਵਧੇਰੇ ਵਿਵਹਾਰਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਿਵਹਾਰਕ ਹੈ (9-12)।ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟੈਲੀਟਿਕ CO2 ਰਿਡਕਸ਼ਨ (ਈਸੀਆਰ) ਪਰਿਵਰਤਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਹਲਕੇ ਸੰਚਾਲਨ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਹੱਲ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਮੁੱਲ-ਵਰਧਿਤ ਉਤਪਾਦ ਚੋਣਵੇਂ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ (13)।ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ਰ CO2 ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਬਿਜਲੀ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਿਤ ਰਸਾਇਣਾਂ ਅਤੇ ਬਾਲਣਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ।ਨਤੀਜਾ ਬਾਲਣ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਸਟੋਰੇਜ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂ ਖਪਤ ਵੀ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, CO2 ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਛੱਡ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਲੂਪ ਨੂੰ ਬੰਦ ਕਰਨ ਲਈ ਰਿਐਕਟਰ ਨੂੰ ਵਾਪਸ ਖੁਆਇਆ ਜਾਵੇਗਾ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ECR ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਛੋਟੇ-ਅਣੂ ਰਸਾਇਣਕ ਫੀਡਸਟੌਕ [ਜਿਵੇਂ, ਕਾਰਬਨ ਮੋਨੋਆਕਸਾਈਡ (CO) ਅਤੇ ਫਾਰਮੇਟ] ਨੂੰ ਵਧੇਰੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਰਸਾਇਣਕ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਈਸੀਆਰ ਤੋਂ ਈਂਧਨ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਾਂ ਨੂੰ ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੂਰਜੀ, ਹਵਾ ਅਤੇ ਹਾਈਡਰੋ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਿਤ ਬੰਦ ਕਾਰਬਨ ਚੱਕਰ ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਸੈੱਲ ਇੰਜਨੀਅਰਿੰਗ ਅਤੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਇੰਜਨੀਅਰਿੰਗ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ ਮੁੱਲ-ਵਰਤਿਤ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਿੱਚ CO2 ਪਰਿਵਰਤਨ ਲਈ ਚੋਣ, ਗਤੀਵਿਧੀ, ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਮੁੱਖ ਭੂਮਿਕਾਵਾਂ ਨਿਭਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, CO2 ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​C═O ਬਾਂਡ (750 kJ mol−1) (14) ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਕਾਫ਼ੀ ਸਥਿਰ ਰੇਖਿਕ ਅਣੂ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਸ ਨੂੰ ਇੱਕ ਉੱਚ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਰੁਕਾਵਟ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਬਦਲੇ ਵਿੱਚ, ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਓਵਰਪੋਟੈਂਸ਼ੀਅਲ (15) ਵੱਲ ਖੜਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇੱਕ ਜਲਮਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿੱਚ ECR ਵਿੱਚ ਕਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੰਭਾਵਿਤ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਾਂ (16-18) ਦੇ ਨਾਲ ਮਲਟੀ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ/ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੋ ਇਸਨੂੰ ਬਹੁਤ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।ਸਾਰਣੀ 1 ਮੁੱਖ ਈਸੀਆਰ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਅੱਧੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਸਾਰ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ CO, ਮੀਥੇਨ (CH4), ਮੀਥੇਨੌਲ (CH3OH), ਫਾਰਮਿਕ ਐਸਿਡ (HCOOH), ਈਥੀਲੀਨ (C2H4), ਈਥਾਨੌਲ (CH3CH2OH), ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਹੋਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਅਨੁਸਾਰੀ ਸਟੈਂਡਰਡ ਰੈਡੌਕਸ ਸੰਭਾਵੀ (19)।ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇੱਕ ECR ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, CO2 ਅਣੂ ਪਹਿਲਾਂ *CO2− ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਤਹ 'ਤੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਨਾਲ ਸੋਜ਼ਸ਼ ਅਤੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦੇ ਹਨ, ਇਸਦੇ ਬਾਅਦ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਅੰਤਮ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵੱਲ ਪ੍ਰੋਟੋਨਾਂ ਅਤੇ/ਜਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੜਾਅਵਾਰ ਤਬਾਦਲਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, CH4 ਨੂੰ ਨਿਮਨਲਿਖਤ ਮਾਰਗਾਂ ਰਾਹੀਂ ਬਣਦਾ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: CO2 → *COOH → *CO → *CHO → *CH2O → *CH3O → CH4 + *O → CH4 + *OH → CH4 + H2O (20)।

ਚਿੱਤਰ 2A ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੇ ਈਸੀਆਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟਸ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰਾਂ (ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ) ਦੇ ਤਹਿਤ ਫਰਾਡੈਇਕ ਕੁਸ਼ਲਤਾ (FE) ਦਾ ਸਾਰ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ (21-43) ਦੀ ਉਤਪਾਦ ਚੋਣ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਅਤਿ-ਆਧੁਨਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟ CO2 ਨੂੰ C1 ਉਤਪਾਦਾਂ (CO ਜਾਂ ਫਾਰਮੇਟ) ਵਿੱਚ 95% FE ਨਾਲ ਉੱਚ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ (H-ਟਾਈਪ ਸੈੱਲ ਲਈ>20 mA cm−2 ਅਤੇ >100 mA cm− ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲ ਲਈ 2) (9, 21, 22, 25, 28, 44, 45), ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਚੋਣਵੇਂ (>90%) ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਉਪਲਬਧ ਮਲਟੀਕਾਰਬਨ (C2+) ਰਸਾਇਣਾਂ ਦਾ ਕੁਸ਼ਲ ਉਤਪਾਦਨ ਹੁਣ ਤੱਕ ਮਹਿਸੂਸ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਇਹ ਇਸ ਤੱਥ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੈ ਕਿ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਨ ਲਈ ਸਤਹ 'ਤੇ ਕਈ CO2 ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਪਹੁੰਚਣ ਅਤੇ ਸੋਖਣ, ਪੜਾਅਵਾਰ ਤਬਦੀਲੀ, ਅਤੇ ਸਥਾਨਿਕ ਸਥਿਤੀ (13) ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਖਾਸ ਹੋਣ ਲਈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2B ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, *CO ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਦੀਆਂ ਅਗਲੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ECR ਦੇ ਅੰਤਮ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, C2H6 ਅਤੇ CH3COO− ਇੱਕੋ *CH2 ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਨੂੰ ਸਾਂਝਾ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜੋ *CO ਦੇ ਪ੍ਰੋਟੋਨ-ਕਪਲਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਸਟੈਪਸ ਤੋਂ ਉਤਪੰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।*CH2 ਦਾ ਹੋਰ ਪ੍ਰੋਟੋਨੇਸ਼ਨ *CH3 ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ *CH3 ਡਾਇਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ C2H6 ਦੇ ਗਠਨ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।C2H6 ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਉਲਟ, CH3COO− *CH2 ਵਿੱਚ CO ਸੰਮਿਲਨ ਦੁਆਰਾ ਬਣਦਾ ਹੈ।*CO ਡਾਇਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ C2H4, CH3CH2OH, ਅਤੇ n-ਪ੍ਰੋਪਾਨੋਲ (n-C3H7OH) ਦੇ ਗਠਨ ਲਈ ਦਰ-ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਦਮ ਹੈ।ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੋਨੇਸ਼ਨ ਕਦਮਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, *CO─CO ਡਾਇਮਰ *CH2CHO ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ C2H4 ਅਤੇ C2H5OH ਲਈ ਚੋਣ-ਨਿਰਧਾਰਨ ਕਦਮ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਕਿ *CH2CHO ਤੋਂ C2H4 ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਨਾਲ *CH3CHO ਤੋਂ C2H5OH (46) ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਰੁਕਾਵਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ 'ਤੇ C2H5OH ਨਾਲੋਂ C2H4 ਲਈ ਉੱਚ FE ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਥਿਰ C2 ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ CO ਸੰਮਿਲਨ ਦੁਆਰਾ n-C3H7OH ਵਿੱਚ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।C2+ ਰਸਾਇਣਕ ਗਠਨ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਤੇ ਬੇਕਾਬੂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਮਾਰਗ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗੈਰ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਸਟੈਪ (19, 47) ਦੀ ਸੰਭਾਵਿਤ ਸ਼ਮੂਲੀਅਤ ਦੇ ਨਾਲ, ਪ੍ਰੋਟੋਨੇਸ਼ਨ ਸਾਈਟਾਂ ਦੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਹੋਰ ਅਨੁਕ੍ਰਮਣ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਉੱਚ ਉਪਜ 'ਤੇ ਖਾਸ C2+ ਉਤਪਾਦ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਲਈ ਉੱਚ ਚੋਣਵੇਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟਾਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਇੱਕ ਪੂਰਵ ਸ਼ਰਤ ਹੈ।ਇਸ ਸਮੀਖਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਾਡਾ ਉਦੇਸ਼ ECR ਦੁਆਰਾ ਚੋਣਵੇਂ C2+ ਉਤਪਾਦ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਰਣਨੀਤੀਆਂ 'ਤੇ ਤਾਜ਼ਾ ਪ੍ਰਗਤੀ ਨੂੰ ਉਜਾਗਰ ਕਰਨਾ ਹੈ।ਅਸੀਂ ਸੰਬੰਧਿਤ ਵਿਧੀਆਂ ਦੀ ਸਮਝ ਦਾ ਸਾਰ ਵੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਅਤੇ ਰਿਐਕਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ 'ਤੇ ਵੀ ਜ਼ੋਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਵੇਗਾ ਤਾਂ ਜੋ ਇਹ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ ਕਿ ECR ਦੇ ਕੁਸ਼ਲ, ਸਥਿਰ ਅਤੇ ਵੱਡੇ ਪੈਮਾਨੇ ਦੇ ਸੰਚਾਲਨ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਸੀਂ CO2 ਦੇ ਵੈਲਯੂ-ਐਡਡ C2+ ਰਸਾਇਣਾਂ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਰੂਪਾਂਤਰਣ ਲਈ ਬਾਕੀ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਅਤੇ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਮੌਕਿਆਂ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕਰਾਂਗੇ।

(ਏ) ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੇ ਈਸੀਆਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟਸ (21–43, 130) ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰਾਂ (ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ) ਦੇ ਅਧੀਨ FE।(ਬੀ) ECR ਦੌਰਾਨ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸੰਭਵ C2+ ਮਾਰਗ।ਅਮਰੀਕਨ ਕੈਮੀਕਲ ਸੋਸਾਇਟੀ (47) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।

ਰਸਾਇਣਕ ਈਂਧਨ ਅਤੇ ਫੀਡਸਟੌਕਸ ਵਿੱਚ CO2 ਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟੈਲਿਟਿਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਇੱਕ ਕਾਰਬਨ-ਨਿਰਪੱਖ ਊਰਜਾ ਚੱਕਰ (11) ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਸੰਭਾਵੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦਾ FE ਅਜੇ ਵੀ ਵਿਹਾਰਕ ਉਪਯੋਗ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਦੂਰ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਅਤਿ-ਆਧੁਨਿਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ C2 ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਲਗਭਗ 60% FE (13, 33) ਦੇ ਨਾਲ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ C3 ਉਤਪਾਦਨ 10% ਤੋਂ ਘੱਟ ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਹੈ। FE (48, 49)।CO2 ਤੋਂ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਰਿਡਕਟਿਵ ਕਪਲਿੰਗ ਲਈ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਤਾਲਮੇਲ ਵਾਲੇ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ (50, 51) ਵਾਲੇ ਵਿਭਿੰਨ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਤਹ ਨੂੰ ਵਿਚਕਾਰਲੇ (47, 52, 53) ਵਿਚਕਾਰ ਸਕੇਲਿੰਗ ਸਬੰਧਾਂ ਨੂੰ ਤੋੜਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, C─C ਬਾਂਡ ਦੇ ਗਠਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਤਹ 'ਤੇ ਸਮਾਈ ਹੋਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਵਿਚੋਲੇ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੋਣੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇੱਕ ਖਾਸ C2+ ਉਤਪਾਦ ਵੱਲ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੋਜ਼ਿਸ਼ ਕੀਤੇ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਤੋਂ ਮਾਰਗ ਨੂੰ ਮਲਟੀਪਲ ਪ੍ਰੋਟੋਨ-ਸਹਾਇਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਕਦਮਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀ CO2 ਦੀ ਕਮੀ ਦੀ ਉੱਚ ਗੁੰਝਲਤਾ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ, ਚੋਣ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟਸ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।ਵਿਚਕਾਰਲੀ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਰਚਨਾਵਾਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਅਸੀਂ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ ਮਲਟੀਕਾਰਬਨ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਅਤੇ ਆਕਸੀਜਨੇਟ (4, 54) ਵਿੱਚ ਸ਼੍ਰੇਣੀਬੱਧ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।ਖਾਸ C2+ ਅਣੂ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟਸ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਕਰਨ ਲਈ, ਕਈ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਰਣਨੀਤੀਆਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੈਟਰੋਏਟਮ ਡੋਪਿੰਗ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਫੇਸਟ ਰੈਗੂਲੇਸ਼ਨ, ਅਲੌਏ/ਡੈਲੋਇੰਗ, ਆਕਸੀਡੇਸ਼ਨ ਸਟੇਟ ਟਿਊਨਿੰਗ, ਅਤੇ ਸਰਫੇਸ ਲਿਗੈਂਡ ਕੰਟਰੋਲ, ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ (35, 41, 55-61) .ਅਨੁਕੂਲ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਨੂੰ ਤਰਕਸ਼ੀਲ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਪਰੋਕਤ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਲਾਭਾਂ ਨੂੰ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।ਨਹੀਂ ਤਾਂ, ਇਹ ਸਮਝਣਾ ਕਿ ਅਜਿਹੇ ਵਿਲੱਖਣ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਕਿਹੜੇ ਸਰਗਰਮ-ਸਾਈਟ ਨਮੂਨੇ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, C─C ਕਪਲਿੰਗ ਲਈ ਸਟੀਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਡਿਜ਼ਾਈਨ 'ਤੇ ਹੋਰ ਰੌਸ਼ਨੀ ਪਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਲਈ, ਖਾਸ ਉਤਪਾਦਾਂ (ਮਲਟੀਕਾਰਬਨ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਅਤੇ ਆਕਸੀਜਨੇਟ) ਲਈ ECR ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਕਰਨਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਵਿਧੀ ਬਾਰੇ ਇਸ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਜਾਵੇਗੀ।

C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ C2H4, ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਉਦਯੋਗਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪੋਲੀਥੀਲੀਨ ਉਤਪਾਦਨ (62, 63) ਲਈ ਗਠਜੋੜ ਰਸਾਇਣ ਹਨ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੈਲਡਿੰਗ ਲਈ ਬਾਲਣ ਜਾਂ ਕੁਦਰਤੀ ਗੈਸ (12) ਵਿੱਚ ਮਿਸ਼ਰਤ ਹਿੱਸੇ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।CO (Fischer-Tropsch ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ) ਅਤੇ CO2 ਦਾ ਹਾਈਡਰੋਜਨੇਸ਼ਨ ਉਦਯੋਗਿਕ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਪਰ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਦੀ ਖਪਤ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ (64) ਦੁਆਰਾ ਚੁਣੌਤੀ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਇਸ ਦੇ ਬਿਲਕੁਲ ਉਲਟ, ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ CO2 ਦੀ ਕਮੀ ਇੱਕ ਸਾਫ਼ ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਟਿਕਾਊ ਰਸਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ (32, 33, 65-70) ਵੱਲ ਕੁਸ਼ਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟਾਂ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ CO2 ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਸਕੇਲਿੰਗ ਸਬੰਧਾਂ ਨੂੰ ਤੋੜਨ ਲਈ ਬਿਮੈਟਲਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟਸ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਕੁੰਜੀ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਓਵਰਪੋਟੈਂਸ਼ੀਅਲ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਬਦਲੇ ਵਿੱਚ, ਚੋਣ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦੇ ਹਨ (71-74)।ਜਦੋਂ ਕਿ AU-Cu, Ag-Cu, Au-Pd, ਅਤੇ Cu-Pt ਸਮੇਤ ਮਿਸ਼ਰਤ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਨੂੰ ਨਾਜ਼ੁਕ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ (73, 75) ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰਕੇ ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ C1 ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਵੱਲ ਮਿਸ਼ਰਤ ਪ੍ਰਭਾਵ ਜਾਪਦਾ ਹੈ। ਵਧੇਰੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੋਣਾ (76)।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, Cu-Ag ਬਾਇਮੈਟਾਲਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ, ਉਤਪਾਦ ਵੰਡ ਨੂੰ Ag ਅਤੇ Cu (77) ਦੇ ਸਤਹ ਪਰਮਾਣੂ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਟਿਊਨ ਕਰਕੇ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਕੰਟਰੋਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਸਤਹ Cu-ਅਮੀਰ ਨਮੂਨੇ ਨੂੰ ਤਰਜੀਹ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਤਹ ਏਜੀ-ਅਮੀਰ ਇੱਕ ਦੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਿੱਚ CO ਦਾ ਦਬਦਬਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਮਿਸ਼ਰਤ ECR ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟਾਂ ਲਈ ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਅਨੁਪਾਤ ਦੀ ਮਹੱਤਤਾ ਨੂੰ ਉਜਾਗਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਸਥਾਨਕ ਪਰਮਾਣੂ ਪ੍ਰਬੰਧ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਦੀ ਬਾਈਡਿੰਗ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਗੇਵਰਥ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (36) ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਐਡੀਟਿਵ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਤੋਂ Cu-Ag ਮਿਸ਼ਰਤ ਅਲਕਲੀਨ ਫਲੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ਰ (ਚਿੱਤਰ 3, A ਅਤੇ B) ਵਿੱਚ C2H4 ਲਈ ~ 60% FE ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਅਨੁਕੂਲਿਤ C2H4 ਚੋਣ ਨੂੰ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਏਜੀ-ਲੋਡਿੰਗ ਟਿਊਨਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਏਜੀ ਸਾਈਟਾਂ ਈਸੀਆਰ ਦੇ ਦੌਰਾਨ CO ਗਠਨ ਲਈ ਪ੍ਰਮੋਟਰ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।ਫਿਰ, CO ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਦੀ ਸਰਵੋਤਮ ਉਪਲਬਧਤਾ ਗੁਆਂਢੀ Cu ਵਿੱਚ C─C ਜੋੜਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, Ag Cu-Ag ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ (Fig. 3C) ਦੇ ਦੌਰਾਨ Cu2O ਦੇ ਗਠਨ ਨੂੰ ਵੀ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ C2H4 ਉਤਪਾਦਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਇਹ ਤਾਲਮੇਲ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਨਵੀਆਂ ਸੰਭਾਵਨਾਵਾਂ ਖੋਲ੍ਹਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਮਿਸ਼ਰਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਧਾਤਾਂ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਪੈਟਰਨ ਵੀ ECR ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਵੰਡ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।Pd-Cu ਮਿਸ਼ਰਤ ਉਦਾਹਰਨ (Fig. 3D) ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਦੇ ਹੋਏ, ਕੇਨਿਸ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (71) ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਇੱਕ ਪੜਾਅ-ਵੱਖ ਕੀਤਾ Pd-Cu ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ C2H4 ਲਈ ਇਸਦੇ ਕ੍ਰਮਬੱਧ ਅਤੇ ਵਿਗਾੜ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਚੋਣਵੇਂਤਾ (~ 50%) ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਹਮਰੁਤਬਾ.ਡੀ-ਬੈਂਡ ਥਿਊਰੀ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਹੇਠਲੇ ਡੀ-ਬੈਂਡ ਕੇਂਦਰ ਵਾਲੀ ਪਰਿਵਰਤਨ ਧਾਤੂ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਸਤਹਾਂ (78) 'ਤੇ ਸਿਟੂ ਜਨਰੇਟਿਡ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਦੀ ਕਮਜ਼ੋਰ ਬਾਈਡਿੰਗ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ।ਜਦੋਂ ਕਿ ਪੜਾਅ-ਵੱਖਰੇ Pd-Cu ਅਲੌਏ ਨੇ Cu ਨੈਨੋਪਾਰਟਿਕਲਜ਼ (NPs) ਦੇ ਨਾਲ CO ਲਈ ਸਮਾਨ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਚੋਣ ਅਤੇ ਗਤੀਵਿਧੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤੀ, ਇਸਨੇ ਪੀਡੀ ਟਿਊਨਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਪਾਸੇ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵੱਖਰੀ ਬਾਈਡਿੰਗ ਤਾਕਤ ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਕੀਤੀ।ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 3E ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪੜਾਅ ਤੋਂ ਵੱਖ ਕੀਤੇ Cu-Pd ਅਲੌਏ ਨੇ ਸਭ ਤੋਂ ਨੀਵਾਂ d-ਬੈਂਡ ਕੇਂਦਰ ਦਿਖਾਇਆ, ਜਦੋਂ ਕਿ Cu NP ਸਭ ਤੋਂ ਉੱਚਾ ਹੈ।ਇਹ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪੜਾਅ-ਵੱਖ ਕੀਤੇ Cu-Pd ਅਲੌਏ ਵਿੱਚ CO ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਬਾਈਡਿੰਗ ਤਾਕਤ ਸੀ।ਇਹ ਨਿਰੀਖਣ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਅਤੇ ਬਣਤਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੜਾਅ-ਵੱਖ ਕੀਤੇ Cu-Pd ਅਲੌਏ ਕੇਸ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਚੋਣ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰਨ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨਾਲੋਂ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਅੱਜ ਤੱਕ, ਸਿਰਫ਼ ਸ਼ੁੱਧ ਤਾਂਬਾ ਜਾਂ ਤਾਂਬਾ-ਆਧਾਰਿਤ ਮਿਸ਼ਰਤ ਹੀ CO2 ਤੋਂ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਕਮੀ ਲਈ ਉੱਤਮ ਚੋਣ ਅਤੇ ਸਰਗਰਮੀ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ECR ਤੋਂ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਇੱਕ ਨਾਵਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟ ਵਿਕਸਿਤ ਕਰਨਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।CO2 ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਪ੍ਰੇਰਿਤ, ਇੱਕ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਅਧਿਐਨ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੜਾਵਾਂ ਵਾਲਾ ਨੀ-ਗਾ ਮਿਸ਼ਰਤ C2H4 ਪੀੜ੍ਹੀ (79) ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ Ni5Ga3 ਫਿਲਮ CO2 ਨੂੰ C2H4 ਅਤੇ ਈਥੇਨ (C2H6) ਤੱਕ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਵੱਲ FE 5% ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ, ਇਹ ਐਲੋਏ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਵੱਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟ ਸਕ੍ਰੀਨਿੰਗ ਲਈ ਨਵੀਆਂ ਲਾਈਨਾਂ ਖੋਲ੍ਹ ਸਕਦਾ ਹੈ।

(A ਤੋਂ C) Cu-Ag ਬਾਈਮੈਟੈਲਿਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਜੋ ਐਡਿਟਿਵ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਗਏ ਹਨ: (A) Cu ਤਾਰ, Cu-Ag ਪੌਲੀ, ਅਤੇ Cu-Ag ਤਾਰ ਦੀ ਸਕੈਨਿੰਗ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (SEM) ਅਤੇ (B) ਅਨੁਸਾਰੀ C2H4 FE।(C) EXAFS ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ Cu-Ag ਤਾਰ ਨੂੰ ਇਕੋ ਜਿਹਾ ਮਿਲਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ Cu(I) ਆਕਸਾਈਡ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।(ਏ) ਤੋਂ (ਸੀ) ਨੂੰ ਅਮਰੀਕਨ ਕੈਮੀਕਲ ਸੋਸਾਇਟੀ (36) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।(D ਅਤੇ E) ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮਿਕਸਿੰਗ ਪੈਟਰਨਾਂ ਵਾਲੇ Cu-Pd ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ: (D) ਚਿੱਤਰ, ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (TEM) ਚਿੱਤਰ, ਅਤੇ ਕ੍ਰਮਬੱਧ, ਵਿਗਾੜ ਵਾਲੇ, ਅਤੇ ਪੜਾਅ-ਵੱਖ ਕੀਤੇ Cu-Pd ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਅਤੇ (E ) ਫਰਮੀ ਪੱਧਰ ਦੇ ਸਾਪੇਖਕ Cu-Pd ਅਲੌਏਜ਼ ਦਾ ਸਰਫੇਸ ਵੈਲੈਂਸ ਬੈਂਡ ਫੋਟੋਇਮਿਸ਼ਨ ਸਪੈਕਟਰਾ ਅਤੇ ਡੀ-ਬੈਂਡ ਸੈਂਟਰ (ਲੰਬਕਾਰੀ ਲਾਈਨ)।(ਡੀ) ਅਤੇ (ਈ) ਅਮਰੀਕਨ ਕੈਮੀਕਲ ਸੋਸਾਇਟੀ (71) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।au, ਆਪਹੁਦਰੇ ਯੂਨਿਟ।

ਮਿਸ਼ਰਤ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਦੀ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਕਰਨਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟਸ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਟਿਊਨ ਕਰਨ ਲਈ ਇਕ ਹੋਰ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ, ਜੋ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਸਥਾਨਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ ਟਿਊਨਿੰਗ ਲਈ ਪਹਿਲੀ ਉਦਾਹਰਨ ਆਕਸਾਈਡ-ਪ੍ਰਾਪਤ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਹੈ।ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਦੇ ਬਾਅਦ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਸਤਹ ਜਾਂ ਸਤਹ 'ਤੇ ਬਚੀਆਂ ਆਕਸੀਜਨ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਧਾਤ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਦੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਨਿਯਮਤ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ-ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ਡ Cu ਨੇ C2H4 ਵੱਲ 60% ਤੋਂ ਵੱਧ ਚੋਣਵਤਾ ਦਿਖਾਈ, ਜੋ ਕਿ ਕਟੌਤੀ-ਰੋਧਕ Cu+ (37) ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਸੀ।ਇਹ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਨ ਲਈ ਕਿ Cu+ ਉੱਚ ਈਥੀਲੀਨ ਚੋਣ ਲਈ ਮੁੱਖ ਮਾਪਦੰਡ ਹੈ, ਅਸੀਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਲਾਜ਼ਮਾ (ਚਿੱਤਰ 4A) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਨਿਯੰਤਰਣ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕੀਤੇ।ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਹਾਰਡ ਐਕਸ-ਰੇ ਸਮਾਈ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਨੇ ਅੱਗੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ (ਉਪ) ਸਤਹ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਬਕਾਇਆ ਆਕਸਾਈਡ ਕਟੌਤੀ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਸਥਿਰ ਹਨ, −1.2 V ਬਨਾਮ ਉਲਟਾਉਣਯੋਗ ਦੀ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਉੱਚ ਸੰਭਾਵਨਾਵਾਂ 'ਤੇ ਕਟੌਤੀ ਦੇ 1 ਘੰਟੇ ਬਾਅਦ Cu+ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਦੀ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮਾਤਰਾ ਬਾਕੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ (RHE).ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸੋਲ-ਜੈੱਲ ਕਾਪਰ ਆਕਸੀਕਲੋਰਾਈਡ ਤੋਂ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਪੋਜ਼ਿਸ਼ਨ ਨੇ ਦੁਬਾਰਾ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਕਿ ਸਥਿਰ ਸਤਹ Cu+ ਸਪੀਸੀਜ਼ C2H4 (61) ਦੀ ਚੋਣ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਵੱਖ-ਵੱਖ ਲਾਗੂ ਸਮਰੱਥਾਵਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਇੱਕ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਸੀਟੂ ਸਾਫਟ ਐਕਸ-ਰੇ ਸਮਾਈ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਵਿੱਚ ਸਮੇਂ-ਸਬੰਧਿਤ ਸਮੇਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਟਰੈਕ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।Cu2+ ਤੋਂ Cu+ ਤੱਕ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਬਦੀਲੀ ਦਾ ਪੜਾਅ ਬਹੁਤ ਤੇਜ਼ ਹੈ;ਹਾਲਾਂਕਿ, Cu+ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਦੀ Cu0 ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਕਮੀ ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ ਹੈ।ਲਗਭਗ 23% Cu+ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ −1.2 V ਬਨਾਮ RHE (ਚਿੱਤਰ 4B) ਦੇ ਹੇਠਾਂ 1-ਘੰਟੇ ਦੀ ਲਗਾਤਾਰ ਕਮੀ ਦੇ ਬਾਅਦ ਵੀ ਰਹਿੰਦੀਆਂ ਹਨ।ਮਕੈਨਿਸਟਿਕ ਅਧਿਐਨਾਂ ਤੋਂ ਪਤਾ ਲੱਗਾ ਹੈ ਕਿ Cu+ ਅਤੇ Cu0 ਵਿਚਕਾਰ ਇੰਟਰਫੇਸ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਵਿਚਕਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਖਿੱਚ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ *CO@Cu+ ਦਾ C ਪਰਮਾਣੂ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ *CO@Cu0 ਦਾ ਨੈਗੇਟਿਵ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (80), ਜੋ ਬਦਲੇ ਵਿੱਚ, ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। C─C ਬਾਂਡ ਬਣਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਆਕਸਾਈਡ-ਪ੍ਰਾਪਤ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕਾਪਰ ਨਾਈਟਰਾਈਡ (Cu3N) ਦੀ ਵਰਤੋਂ *CO (81) ਦੇ ਡਾਇਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਊਰਜਾ ਰੁਕਾਵਟ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ (ਉਪ) ਸਤਹ Cu+ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਆਕਸਾਈਡ-ਪ੍ਰਾਪਤ Cu ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, Cu3N-ਪ੍ਰਾਪਤ Cu+ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਹੋਰ ਵੀ ਸਥਿਰ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 4C)।ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਨਾਈਟਰਾਈਡ-ਪ੍ਰਾਪਤ ਤਾਂਬੇ ਦਾ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ C2H4 ਲਈ 39 ± 2% ਦਾ FE ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਸ਼ੁੱਧ Cu (~23%) ਅਤੇ ਆਕਸਾਈਡ-ਉਤਪੰਨ Cu (~28%) ਨਾਲੋਂ ਬਿਹਤਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਉੱਪਰ ਦੱਸੇ ਗਏ Cu+/Cu ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੇ ਸਮਾਨ, ਬੋਰਾਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ Cuδ+ (41) ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਨ ਅਤੇ ਸਥਿਰ ਕਰਨ ਲਈ ਹੈਟਰੋਐਟਮ ਡੋਪੈਂਟ ਵਜੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਬੋਰਾਨ ਡੋਪੈਂਟ ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਔਸਤ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ ਨੂੰ +0.25 ਤੋਂ +0.78 ਤੱਕ ਕੰਟਰੋਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਰਾਜਾਂ ਦੀ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਘਣਤਾ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਤਾਂਬੇ ਤੋਂ ਬੋਰਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਡੋਪੈਂਟ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਵਾਲੀਆਂ ਤਾਂਬੇ ਦੀਆਂ ਸਾਈਟਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।ਬੋਰਾਨ-ਡੋਪਡ ਤਾਂਬੇ ਨੇ *CHO ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਦੀ ਇੱਕ ਵਧੀ ਹੋਈ ਨਿਰਮਾਣ ਊਰਜਾ ਦਿਖਾਈ ਅਤੇ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, C1 ਉਤਪਾਦਾਂ ਵੱਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਮਾਰਗ ਨੂੰ ਦਬਾ ਦਿੱਤਾ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ *CO ਡਾਇਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਊਰਜਾ (ਚਿੱਤਰ 4D) ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ ਮਲਟੀਕਾਰਬਨ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਪ੍ਰਤੀ ਚੋਣ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਔਸਤ ਸਤਹ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਕਰਕੇ, ~53% C2H4 ਦੇ ਨਾਲ ~80% ਦਾ ਉੱਚ C2 FE +0.35 (ਚਿੱਤਰ 4E) ਦੀ ਔਸਤ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ ਦੇ ਤਹਿਤ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਅੱਜ ਤੱਕ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਅਧਿਐਨਾਂ (39, 41, 42, 81, 82) ਵਿੱਚ ਤਾਂਬੇ 'ਤੇ ਸਰਗਰਮ ਸਾਈਟਾਂ ਦੀ ਪਛਾਣ Cu0, Cuδ+, ਅਤੇ/ਜਾਂ ECR ਲਈ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਇੰਟਰਫੇਸ ਵਜੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਰਗਰਮ ਸਾਈਟ ਕੀ ਹੈ ਇਸ ਬਾਰੇ ਅਜੇ ਵੀ ਬਹਿਸ ਕੀਤੀ ਜਾ ਰਹੀ ਹੈ.ਜਦੋਂ ਕਿ Heteroatom ਡੋਪਿੰਗ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ Cuδ+ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵੱਲ ECR ਲਈ ਬਹੁਤ ਸਰਗਰਮ ਹੋਣ ਲਈ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਨਾਲੋ ਨਾਲ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਨੁਕਸ ਅਤੇ ਇੰਟਰਫੇਸ ਤੋਂ ਸਹਿਯੋਗੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਵੀ ਵਿਚਾਰਿਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਲਈ, ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਕੇਂਦਰ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕਰਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਸਰਗਰਮ ਸਾਈਟਾਂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਰੂਪਾਂਤਰਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਨ ਲਈ ਓਪਰੇਂਡੋ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਕਟੌਤੀ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਚਿੰਤਾ ਹੈ।ਸਥਿਰ Cuδ+ ਸਾਈਟਾਂ ਨਾਲ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦਾ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕਿਵੇਂ ਕਰਨਾ ਹੈ ਇੱਕ ਚੁਣੌਤੀ ਬਣੀ ਹੋਈ ਹੈ।

(ਏ) ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਲਾਜ਼ਮਾ-ਸਰਗਰਮ ਕਾਪਰ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਦੀ C2H4 ਚੋਣ ਦਾ ਸੰਖੇਪ।ਨੇਚਰ ਪਬਲਿਸ਼ਿੰਗ ਗਰੁੱਪ (37) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।ਸਕੇਲ ਬਾਰ, 500 ਐੱਨ.ਐੱਮ.(B) ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਪੋਜ਼ਿਟਡ ਤਾਂਬੇ ਵਿੱਚ −1.2 V ਬਨਾਮ RHE ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ Cu ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ।ਨੇਚਰ ਪਬਲਿਸ਼ਿੰਗ ਗਰੁੱਪ (61) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।(C) Cu-on-Cu3N ਜਾਂ Cu-on-Cu2O ਵਿੱਚ RHE ਬਨਾਮ −0.95 V 'ਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਸਮੇਂ ਦੇ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ Cu+ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ।ਨੇਚਰ ਪਬਲਿਸ਼ਿੰਗ ਗਰੁੱਪ (81) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।(ਡੀ) ਬੋਰੋਨ ਡੋਪਿੰਗ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿੱਚ CO ਦੀ ਔਸਤ ਸੋਸ਼ਣ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਅਤੇ CO─CO ਡਾਇਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦੇ ਯੋਗ ਸੀ।1[B], 2[B], 3[B], 4[B], ਅਤੇ 8[B] ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਿੱਚ ਸਬਸਰਫੇਸ ਬੋਰਾਨ ਡੋਪਿੰਗ ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਦਾ ਹਵਾਲਾ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ 1/16, 1/8, 3/ ਸਨ। ਕ੍ਰਮਵਾਰ 16, 1/4, ਅਤੇ 1/2।(ਈ) ਬੋਰਾਨ-ਡੋਪਡ ਕਾਪਰ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਵਿੱਚ C2 ਜਾਂ C1 ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ ਅਤੇ FE ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ।(ਡੀ) ਅਤੇ (ਈ) ਨੂੰ ਨੇਚਰ ਪਬਲਿਸ਼ਿੰਗ ਗਰੁੱਪ (41) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।(F) ECR ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ (ਉੱਪਰ) ਅਤੇ ਬਾਅਦ (ਹੇਠਾਂ) Cu2O ਫਿਲਮਾਂ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮੋਟਾਈ ਵਾਲੀਆਂ ਤਾਂਬੇ ਦੀਆਂ ਫੋਇਲਾਂ ਦੀਆਂ SEM ਤਸਵੀਰਾਂ।ਅਮਰੀਕਨ ਕੈਮੀਕਲ ਸੋਸਾਇਟੀ (83) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਢਾਂਚੇ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਆਕਸਾਈਡ-ਪ੍ਰਾਪਤ ਸਮੱਗਰੀ ਵੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਜਾਂ ਬਣਤਰ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵੱਲ ਅਗਵਾਈ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਜਾਂ ਬਣਤਰ ਦੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਤੋਂ, ਆਕਸਾਈਡ-ਪ੍ਰਾਪਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟਸ ਦੀ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਅਨਾਜ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ, ਕਿਨਾਰਿਆਂ ਅਤੇ ਕਦਮਾਂ (83-85) ਦੇ ਗਠਨ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਮੰਨਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਯੇਓ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (83) ਨੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮੋਟਾਈ (ਚਿੱਤਰ 4F) ਦੇ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਪੋਜ਼ਿਟਡ Cu2O ਫਿਲਮਾਂ 'ਤੇ ਚੋਣਵੇਂ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ।ਸੀਟੂ ਰਮਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਵਿੱਚ ਇਹ ਖੁਲਾਸਾ ਹੋਇਆ ਕਿ Cu2O ਫਿਲਮਾਂ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ECR (83) ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਸਥਿਰ ਧਾਤੂ Cu0 ਤੱਕ ਘਟਾ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਸੀ।ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਧਾਤੂ Cu0 ਦੀ Cu+ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਜਾਂ Cu+/Cu0 ਇੰਟਰਫੇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਰਗਰਮ ਕੇਂਦਰ ਵਜੋਂ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।Cu2O ਨੂੰ ਧਾਤੂ Cu0 ਤੱਕ ਘਟਾਉਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਤਹ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਕਦਮਾਂ, ਕਿਨਾਰਿਆਂ ਅਤੇ ਛੱਤਾਂ ਵਿੱਚ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ।ਇਹ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਬਣੇ ਸਟੈਪਸ ਅਤੇ ਕਿਨਾਰੇ ਛੱਤਾਂ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹਨ, *CO ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਬਾਈਡਿੰਗ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਅੱਗੇ *CO ਤੋਂ *CHO ਜਾਂ *CH2O ਨੂੰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨੇਟ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕਿਨਾਰੇ Cu ਪਰਮਾਣੂ *CHO ਅਤੇ *CH2O ਗਠਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਮੋਟਰ ਹਨ।ਪਿਛਲੇ ਕੰਮ ਨੇ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਸੀ ਕਿ *CHO ਅਤੇ *CH2O ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਲਈ *CO ਦੀ ਗਤੀ ਵਿਗਿਆਨ (86) ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹਨ।ਸਤਹ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਕਰਕੇ, *CHO ਅਤੇ *CH2O ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਦੀਆਂ ਕੈਮਿਸੋਰਪਸ਼ਨ ਊਰਜਾਵਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਲੇਖਕਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ C2H4 ਦਾ FE 40 ਤੋਂ 22% ਤੱਕ ਘੱਟ ਗਿਆ ਜਦੋਂ ਉਹਨਾਂ ਨੇ Cu2O ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਨੂੰ 0.9 ਤੋਂ 8.8 μm ਤੱਕ ਵਧਾ ਦਿੱਤਾ।ਇਹ ਘੱਟ ਤਾਲਮੇਲ ਵਾਲੇ Cu ਦੀ ਤਵੱਜੋ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੈ ਜੋ Cu2O ਮੋਟਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧਿਆ ਹੈ।ਇਹ ਅੰਡਰਕੋਆਰਡੀਨੇਟਡ ਐਟਮ H ਨਾਲ ਮਜ਼ਬੂਤੀ ਨਾਲ ਬੰਨ੍ਹ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, C─C ਕਪਲਿੰਗ ਨਾਲੋਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਤਰਜੀਹੀ ਹਨ।ਇਸ ਕੰਮ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਆਕਸਾਈਡ-ਪ੍ਰਾਪਤ ਤਾਂਬਾ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਚਾਰਜਡ Cuδ+ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਨ ਦੀ ਬਜਾਏ ਸਤਹ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਪੁਨਰ ਨਿਰਮਾਣ ਦੁਆਰਾ C2H4 ਚੋਣ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਆਕਸਾਈਡ-ਪ੍ਰਾਪਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਇਥੇਨ (C2H6) ਨੂੰ ਵੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ (34) ਵਿੱਚ ਪੈਲੇਡੀਅਮ (II) ਕਲੋਰਾਈਡ (PdCl2) ਜੋੜ ਦੀ ਮਦਦ ਨਾਲ ਚੋਣਵੇਂ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ Cu2O-ਉਤਪੰਨ Cu ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਸੋਖਤ PdClx ਨੇ C2H6 ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਈ ਹੈ।ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, CO2 ਨੂੰ Cu2O-ਪ੍ਰਾਪਤ ਸਰਗਰਮ Cu ਸਾਈਟਾਂ 'ਤੇ ਪਹਿਲਾਂ C2H4 ਤੱਕ ਘਟਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਫਿਰ C2H6 ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ adsorbed PdClx ਦੀ ਸਹਾਇਤਾ ਨਾਲ ਬਣੀ C2H4 ਨੂੰ ਹਾਈਡਰੋਜਨੇਟ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇਗਾ।PdCl2 ਦੀ ਸਹਾਇਤਾ ਨਾਲ C2H6 ਦਾ FE <1 ਤੋਂ 30.1% ਤੱਕ ਵਧਿਆ ਹੈ।ਇਹ ਕੰਮ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ECR ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਐਡਿਟਿਵ ਦਾ ਸੁਮੇਲ ਖਾਸ C2+ ਉਤਪਾਦ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਨਵੇਂ ਮੌਕੇ ਖੋਲ੍ਹ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ/ਜਾਂ ਸੰਰਚਨਾ ਨਿਯਮ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਚੋਣ ਅਤੇ ਗਤੀਵਿਧੀ ਨੂੰ ਸੋਧਣ ਲਈ ਇੱਕ ਹੋਰ ਵਿਕਲਪਿਕ ਰਣਨੀਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੇ ਆਕਾਰ, ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਪ੍ਰਗਟ ਪਹਿਲੂਆਂ ਨੂੰ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨਾ ECR ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸੁਧਾਰ (58, 87, 88) ਲਈ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, Cu(100) ਪਹਿਲੂ ਨੂੰ C2H4 ਪੀੜ੍ਹੀ ਲਈ ਅੰਦਰੂਨੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਰਜੀਹ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ Cu(111) ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਤੋਂ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਉਤਪਾਦ ਮੀਥੇਨ (CH4) (87) ਹੈ।ਵੱਖ-ਵੱਖ ਆਕਾਰਾਂ ਅਤੇ ਆਕਾਰਾਂ ਵਾਲੇ Cu nanocrystals ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਬੂਨਸੈਂਟੀ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (58) ਨੇ ਘਣ-ਆਕਾਰ ਦੇ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਨੈਨੋਕ੍ਰਿਸਟਲ (ਚਿੱਤਰ 5A) ਵਿੱਚ C2H4 ਚੋਣ ਦੀ ਇੱਕ ਗੈਰ-ਮੋਨੋਟੋਨਿਕ ਆਕਾਰ ਨਿਰਭਰਤਾ ਦਾ ਖੁਲਾਸਾ ਕੀਤਾ।ਅੰਦਰੂਨੀ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਕਿਊਬਿਕ Cu ਨੈਨੋਕ੍ਰਿਸਟਲ (100) ਪਹਿਲੂ ਦੀ ਪ੍ਰਮੁੱਖਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਗੋਲਾਕਾਰ Cu ਨੈਨੋਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚ C2H4 ਗਤੀਵਿਧੀ ਅਤੇ ਚੋਣਤਮਕਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।ਕਿਊਬਿਕ Cu ਦਾ ਛੋਟਾ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਆਕਾਰ ਘੱਟ ਤਾਲਮੇਲ ਵਾਲੀਆਂ ਸਤਹ ਸਾਈਟਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੋਨਿਆਂ, ਕਦਮਾਂ ਅਤੇ ਕਿੰਕਸ ਦੀ ਵੱਧ ਰਹੀ ਇਕਾਗਰਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਉੱਚ ਗਤੀਵਿਧੀ ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਘੱਟ ਤਾਲਮੇਲ ਵਾਲੀਆਂ ਸਾਈਟਾਂ ਦੀ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਕੈਮਿਸੋਰਪਸ਼ਨ ਉੱਚ H2 ਅਤੇ CO ਚੋਣ ਦੇ ਨਾਲ ਸੀ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਸਮੁੱਚੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਾਰਬਨ FE ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਦੇ ਨਾਲ ਕਿਨਾਰੇ ਦੀਆਂ ਸਾਈਟਾਂ ਅਤੇ ਪਲੇਨ ਸਾਈਟਾਂ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ ਘਟ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ C2H4 ਉਤਪਾਦਨ ਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਵੀ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਲੇਖਕਾਂ ਨੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਕਿ 44-nm ਕਿਨਾਰੇ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਾਲੇ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਨੈਨੋਕਿਊਬਜ਼ ਨੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਕਿਨਾਰੇ ਦੀਆਂ ਸਾਈਟਾਂ ਦੀ ਘਣਤਾ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਅਨੁਕੂਲ ਸੰਤੁਲਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ C2H4 ਚੋਣ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ECR ਦੌਰਾਨ ਸਥਾਨਕ pH ਅਤੇ ਪੁੰਜ ਆਵਾਜਾਈ ਨੂੰ ਵੀ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਹ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਤਹ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਉੱਚ ਸਥਾਨਕ pH, ਜੋ ਕਿ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ OH− ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪ੍ਰੋਟੋਨ-ਸ਼ਾਮਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਮਾਰਗ ਨੂੰ ਦਬਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, *CO ਡਾਇਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਦੇ ਗਠਨ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ *COH ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਦੁਆਰਾ ਬਣੇ CH4 ਨੂੰ ਰੋਕਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਵਧੇ ਹੋਏ ਸਥਾਨਕ pH (68) ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕਾਪਰ ਨੈਨੋਵਾਇਰ ਐਰੇ (ਚਿੱਤਰ 5B) ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਇੱਕ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, CO2 ਸੰਤ੍ਰਿਪਤ ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ (KHCO3) ਘੋਲ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਸਥਾਨਕ OH− (HCO3− + OH− = CO32− + H2O) ਨੂੰ ਬੇਅਸਰ ਕਰ ਦੇਵੇਗਾ ਅਤੇ ਸਥਾਨਕ pH ਨੂੰ ਘਟਾ ਦੇਵੇਗਾ।ਇੱਕ ਲੰਮੀ ਮਾਈਕਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦੇ ਨਾਲ, Cu nanowire ਐਰੇ ਵਿੱਚ HCO3− ਦੇ ਫੈਲਾਅ ਨੂੰ ਕਿਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕਮਜ਼ੋਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਸਥਾਨਕ OH− ਲਈ ਨਿਰਪੱਖਤਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਕੁਝ ਹੱਦ ਤੱਕ ਦਬਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ।ਇੱਕ ਸਮਾਨ ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਸਹੀ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਮੇਸੋਪੋਰਸ (ਚਿੱਤਰ 5C) ਦੇ ਨਾਲ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਜਾਲ C2H4 ਜਾਂ C2H6 ਉਤਪਾਦਨ (32) ਲਈ ਵਧੇ ਹੋਏ FE ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੇ ਹਨ।ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਤਹ ਵਿੱਚ ਸਥਾਨਕ pH ਨੂੰ ਪੋਰ ਦੀ ਚੌੜਾਈ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ C1 ਉਤਪਾਦ FE ਘਟਿਆ ਅਤੇ C2 ਉਤਪਾਦ FE ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਗਿਆ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਛਾਲੇ ਦੀ ਡੂੰਘਾਈ ਨੂੰ ਵਧਾ ਕੇ, ਮੁੱਖ ਕਟੌਤੀ ਉਤਪਾਦ ਨੂੰ C2H4 ਤੋਂ C2H6 ਤੱਕ ਟਿਊਨ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।C2H6 ਦਾ FE 46% ਤੱਕ ਉੱਚਾ ਸੀ।ਕਿਉਂਕਿ ECR ਦੌਰਾਨ ਰਸਾਇਣਾਂ ਨੂੰ ਪੋਰਸ ਦੇ ਅੰਦਰ ਸੀਮਤ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਡੂੰਘੇ ਪੋਰਸ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮੁੱਖ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਦੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਧਾਰਨ ਦੇ ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤ C2 ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਪ੍ਰਤੀ ਉੱਚ ਚੋਣ ਦੇ ਮੁੱਖ ਕਾਰਨ ਵਜੋਂ ਸਮਝਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।CuI-ਪ੍ਰਾਪਤ Cu nanofibers ਨੇ ਵੀ C2H6 (FE = 30% ਤੇ −0.735 V ਬਨਾਮ RHE) (89) ਵੱਲ ਉੱਚ ਚੋਣਯੋਗਤਾ ਦਿਖਾਈ।ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ CuI-ਪ੍ਰਾਪਤ Cu nanofibers ਦੀ ਉੱਚ ਸਤਹ ਖੁਰਦਰੀ ਲੀਨ H2 ਦੀ ਟ੍ਰੈਪਿੰਗ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ C2H6 ਦੇ FE ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

(ਏ ਤੋਂ ਸੀ) ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਜਾਂ ਬਣਤਰ ਪ੍ਰਭਾਵ।(ਏ) ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੀ ਘਣਤਾ (ਖੱਬੇ ਧੁਰੇ) ਅਤੇ ਕਿਨਾਰੇ ਦੀਆਂ ਥਾਂਵਾਂ (ਨੇਜ) ਤੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ (100) ਸਮਤਲ (N100) (ਸੱਜੇ ਧੁਰੇ) ਦੇ ਕਿਨਾਰੇ ਦੀ ਲੰਬਾਈ (ਡੀ) ਦੇ ਅਨੁਸਾਰੀ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ।ਜੌਨ ਵਿਲੀ ਐਂਡ ਸੰਨਜ਼ (58) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।(ਬੀ) ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਯੋਜਨਾ pH ਬਦਲਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੀ ਹੈ।ਜੌਨ ਵਿਲੀ ਐਂਡ ਸੰਨਜ਼ (68) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।(C) ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੋਰ ਆਕਾਰਾਂ ਅਤੇ ਡੂੰਘਾਈ ਵਾਲੇ ਮੇਸੋਪੋਰ ਕਾਪਰ ਦੀ ਉਤਪਾਦ ਚੋਣ।ਜੌਨ ਵਿਲੀ ਐਂਡ ਸੰਨਜ਼ (32) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।(ਡੀ ਤੋਂ ਐਚ) ਲਿਗੈਂਡ ਪ੍ਰਭਾਵ.(D ਅਤੇ E) ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਨੈਨੋਵਾਇਰ (Cu NW) 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ (D) ਜਾਂ ਮੋਡੀਫਾਇਰ (E) −1.9 V 'ਤੇ ECR। ਰਾਇਲ ਸੋਸਾਇਟੀ ਆਫ਼ ਕੈਮਿਸਟਰੀ (35) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।(F) Cu(35) 'ਤੇ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੇ ਸੋਜ਼ਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ ਵਾਲੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹੈਲਾਈਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਵਿੱਚ C2H4 ਦੀ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ।ਅਮਰੀਕਨ ਕੈਮੀਕਲ ਸੋਸਾਇਟੀ (91) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।NHE, ਆਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ।(G) KOH ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਦੀ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਿੱਚ C2H4 ਅਤੇ CO ਦਾ FE ਅਤੇ (H) KOH ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਿੱਚ C2H4 ਦੀ ਟੈਫੇਲ ਢਲਾਣ।(G) ਅਤੇ (H) ਅਮੈਰੀਕਨ ਐਸੋਸੀਏਸ਼ਨ ਫਾਰ ਦ ਐਡਵਾਂਸਮੈਂਟ ਆਫ ਸਾਇੰਸ (AAAS) (33) ਤੋਂ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।

ਛੋਟੇ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਤਹ ਸੋਧ ECR ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਹੋਰ ਜਾਣੀ-ਪਛਾਣੀ ਰਣਨੀਤੀ ਹੈ।ਇਹ ਰਣਨੀਤੀ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਤਹ ਦੇ ਨੇੜੇ ਸੂਖਮ ਵਾਤਾਵਰਣ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਸਤਹ ਲਿਗੈਂਡ ਅਤੇ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਆਪਸੀ ਤਾਲਮੇਲ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮੁੱਖ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਹਿੱਸੇ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਈਸੀਆਰ (35) ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਐਮੀਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸੋਧਕ ਵਜੋਂ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਗਲਾਈਸੀਨ (ਗਲਾਈ), ਡੀਐਲ-ਐਲਾਨਾਈਨ (ਐਲਾ), ਡੀਐਲ-ਲਿਊਸੀਨ (ਲਿਊ), ਡੀਐਲ-ਟ੍ਰਾਇਪਟੋਫਨ (ਟਾਈਰ), ਡੀਐਲ-ਆਰਜੀਨਾਈਨ (ਆਰਗ), ਅਤੇ ਡੀਐਲ-ਟ੍ਰਾਈਪਟੋਫਨ (ਟੀਆਰਪੀ) ਸਮੇਤ ਕਈ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਕਾਪਰ ਨੈਨੋਵਾਇਰਸ (35) 'ਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰੋ।ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 5D ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਸਾਰੇ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ-ਆਧਾਰਿਤ ਲਿਗੈਂਡਸ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਦੀ ਚੋਣ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਸਨ।ਅਜਿਹਾ ਸੁਧਾਰ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਵਿੱਚ ─COOH ਅਤੇ ─NH2 ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਮੂਹ ਸ਼ਾਇਦ ECR ਦੀ ਵਧੀ ਹੋਈ ਚੋਣ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹਨ।ਪਿਛਲੀਆਂ ਰਿਪੋਰਟਾਂ ਨੇ ਦਰਸਾਇਆ ਹੈ ਕਿ Cu ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਦਾ ਸੋਸ਼ਣ ─COOH ਅਤੇ ─NH2 ਸਮੂਹਾਂ (35, 90) ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਸਟੀਰਿਕ ਐਸਿਡ (C17H35COOH, RCO2H), ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ਼ ─COOH ਗਰੁੱਪ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ, ਨੂੰ ─COOH ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕਰਨ ਲਈ ਚੁਣਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।ਹੋਰ ਮੋਡੀਫਾਇਰ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਏ-ਐਂਥਰਾਕੁਇਨੋਨ ਡਾਈਜ਼ੋਨਿਅਮ ਲੂਣ (ਏਕਿਊ), ਓ-ਨਾਈਟਰੋਬੇਂਜੀਨ ਡਾਇਜ਼ੋਨਿਅਮ ਲੂਣ (ਪੀਐਚਐਨਓ2), ਅਤੇ ਡੋਡੇਸੀਲ ਮੇਰਕੈਪਟਨ (ਸੀ12ਐਚ25ਐਸਐਚ, ਆਰਐਸਐਚ), ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਨਾ ਤਾਂ ─COOH ਅਤੇ ਨਾ ਹੀ ─NH2 ਸਮੂਹ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਦੀ ਵੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਸਾਰੇ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ FE ਸੁਧਾਰ (ਚਿੱਤਰ 5E) ਲਈ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਨਹੀਂ ਸਨ।ਸਿਧਾਂਤਕ ਗਣਨਾਵਾਂ ਨੇ ਸੰਕੇਤ ਦਿੱਤਾ ਕਿ ─NH3 + ਸੋਜ਼ਿਸ਼ ਕੀਤੇ ਜ਼ਵਿਟਰਿਓਨਿਕ ਗਲਾਈਸੀਨ ਵਿੱਚ ਸਮੂਹ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ *CHO ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ।ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿੱਚ ਹੈਲਾਈਡ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ (91, 92) ਨੂੰ ਸੋਧਣ ਦਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਤਰੀਕਾ ਹੈ।ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 5F ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ-ਐਕਟੀਵੇਟਿਡ Cu 'ਤੇ C2H4 ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਨੂੰ ਹੈਲਾਈਡ ਐਡਿਟਿਵਜ਼ ਦੀ ਸਹਾਇਤਾ ਨਾਲ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਹ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ Cu(100) ਪਹਿਲੂ (91) 'ਤੇ I−, Br−, ਅਤੇ Cl− ਦੀ ਅਨੁਸਾਰੀ ਸੋਸ਼ਣ ਊਰਜਾ ਨਾਲ ਸਮਝੌਤੇ ਵਿੱਚ, I− ion Br− ਅਤੇ Cl− ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹੈ।ਹੈਲਾਈਡਜ਼ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਆਇਨ ਨੇ ਵੀ C2H4 ਚੋਣ 'ਤੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਿਖਾਇਆ।ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਸਾਰਜੈਂਟ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (33) ਨੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਿਤ ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ (KOH) ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ (10 M ਤੱਕ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ~70% FE ਨਾਲ CO2-ਤੋਂ-C2H4 ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ।ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 5G ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, 10 M KOH ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿੱਚ CO ਅਤੇ C2H4 ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਸੰਭਾਵਨਾ 1 M KOH ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਸੀ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ (1 M KOH ਵਿੱਚ 135 mV ਦਹਾਕੇ-1 ਅਤੇ 10 M KOH ਵਿੱਚ 65 mV ਦਹਾਕੇ-1) ਦੇ ਵਾਧੇ ਨਾਲ C2H4 ਗਠਨ ਦੀਆਂ ਟੈਫੇਲ ਢਲਾਣਾਂ (ਚਿੱਤਰ 5H) ਘਟੀਆਂ, ਸਮੁੱਚੀ ਦਰ ਦੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦਾ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ- ਨਿਰਧਾਰਨ ਕਦਮ.ਘਣਤਾ ਫੰਕਸ਼ਨਲ ਥਿਊਰੀ (DFT) ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ ਸਿੱਧ ਕੀਤਾ ਕਿ ਕੇਂਦਰਿਤ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ CO ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਦੀ ਬਾਈਡਿੰਗ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸੋਜ਼ਿਸ਼ ਕੀਤੇ OCCO ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਦੋ ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਚਾਰਜ ਅਸੰਤੁਲਨ ਨੂੰ ਵੀ ਵਧਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, OCCO ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਨੂੰ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਡਾਈਪੋਲ ਆਕਰਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਹੋਰ ਸਥਿਰ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇਗਾ, ਜਿਸ ਨਾਲ CO ਡਾਈਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਲਈ ਘੱਟ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਊਰਜਾ ਰੁਕਾਵਟ ਪੈਦਾ ਹੋਵੇਗੀ, ਜੋ ਫਿਰ ਸਮੁੱਚੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰੇਗਾ।

C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਈਥਾਨੌਲ (CH3CH2OH) ਬਹੁਤ ਹੀ ਕੀਮਤੀ ECR ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਹੋਰ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਹੈ।ਈਥਾਨੌਲ ਦਾ ਉਦਯੋਗਿਕ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਇੱਕ ਊਰਜਾ-ਤੀਬਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਐਥੀਲੀਨ ਜਾਂ ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਫੀਡਸਟੌਕਸ (40) ਦੀ ਖਪਤ ਵੀ ਕਰਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, CO2 ਤੋਂ ਈਥਾਨੌਲ ਜਾਂ ਹੋਰ C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟੈਲੀਟਿਕ ਉਤਪਾਦਨ ਬਹੁਤ ਆਰਥਿਕ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣਕ ਅਰਥ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।ਕਿਉਂਕਿ ECR ਤੋਂ ਈਥਾਨੌਲ ਜਨਰੇਸ਼ਨ ਨੇ C2H4 ਨਾਲ ਇੱਕ ਅੰਤਮ ਵਿਚਕਾਰਲਾ ਸਾਂਝਾ ਕੀਤਾ ਹੈ ਜੋ ਕਿ *C2H3O (43) ਹੈ, ਇਸ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਦਾ ਚੋਣਵੇਂ ਹਾਈਡਰੋਜਨੇਸ਼ਨ ECR ਮਾਰਗਾਂ ਨੂੰ C2H4 ਤੋਂ ਅਲਕੋਹਲ (64) ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ, C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਚੋਣਸ਼ੀਲਤਾ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ (31, 37, 39, 41, 42, 67) ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਸ ਭਾਗ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਰਣਨੀਤੀਆਂ ਨੂੰ ਉਜਾਗਰ ਕਰਾਂਗੇ ਜੋ 25% ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ FE ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ।

ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉੱਪਰ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ ਬਾਈਮੈਟਾਲਿਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਚੋਣ ਅਤੇ ਗਤੀਵਿਧੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟਸ (38, 93, 94) ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟੈਲੀਟਿਕ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਮਾਨ ਪਰ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਰਣਨੀਤੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, Ag-ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੇ Cu-Cu2O ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਨੇ ਟਿਊਨੇਬਲ ਈਥਾਨੋਲ ਸਿਲੈਕਟੀਵਿਟੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ, ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਈਥਾਨੌਲ FE 34.15% (95) ਸੀ।Ag/Cu ਪਰਮਾਣੂ ਅਨੁਪਾਤ ਦੀ ਬਜਾਏ ਪੜਾਅ-ਬਲੇਂਡ ਕੀਤੇ Ag-Cu ਅਲੌਏ ਵਿੱਚ biphasic ਸੀਮਾ, ਨੂੰ ਈਥਾਨੌਲ ਦੇ ਚੋਣਵੇਂ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਮੁੱਖ ਕਾਰਕ ਵਜੋਂ ਪਛਾਣਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।ਕਿਉਂਕਿ Cu ਸਾਈਟ ਫੇਜ਼-ਬਲੇਂਡ ਪੈਟਰਨ (Ag-Cu2OPB) ਵਿੱਚ ਏਜੀ ਸਾਈਟ ਦੇ ਬਹੁਤ ਨੇੜੇ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਪੜਾਅ-ਮਿਲਾਏ ਗਏ ਨਮੂਨੇ ਲਈ ਈਥਾਨੋਲ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਪੜਾਅ-ਵੱਖ ਕੀਤੇ ਗਏ ਇੱਕ (Ag-Cu2OPS) ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ ਅੱਗੇ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ), ਇੱਕ ਬਿਹਤਰ ਈਥਾਨੌਲ ਉਤਪਾਦਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵੱਲ ਅਗਵਾਈ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਈਥਾਨੌਲ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, Cu-Ag ਬਾਇਮੈਟਾਲਿਕ NPs ਨੂੰ ਵੀ ਬੈਂਜੋਟ੍ਰਿਆਜ਼ੋਲ (93) ਦੇ ਜੋੜ ਨਾਲ CO2 ਨੂੰ ਐਸੀਟੇਟ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਲਈ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।−1.33 V ਬਨਾਮ RHE 'ਤੇ, ਐਸੀਟੇਟ ਦਾ FE 21.2% ਸੀ।ਇਸ ਕੇਸ ਵਿੱਚ ਦੋ ਸੰਭਾਵਿਤ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਮਾਰਗ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ: ਇੱਕ CO ਡਾਇਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ, ਅਤੇ ਦੂਜਾ CO ਸੰਮਿਲਨ 'ਤੇ ਹੈ, ਸਰਗਰਮ ਏਜੀ ਸਾਈਟਾਂ 'ਤੇ CO ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਗਠਨ ਦੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਭੂਮਿਕਾ ਨੂੰ ਉਜਾਗਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਈਥਾਨੋਲ ਉਤਪਾਦਨ (38) ਲਈ Cu-Zn ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ (ਚਿੱਤਰ 6, ਏ ਅਤੇ ਬੀ) ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਮਾਨ ਨਿਰੀਖਣ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ.Zn-Cu ਮਿਸ਼ਰਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਵਿੱਚ Zn ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਟਿਊਨ ਕਰਨ ਦੁਆਰਾ, ਈਥਾਨੌਲ ਬਨਾਮ C2H4 FE ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ 0.48 ਤੋਂ 6 ਦੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਗਠਨ ਲਈ CO-ਵਿਕਾਸ ਵਾਲੀਆਂ ਸਾਈਟਾਂ ਦੀ ਮਹੱਤਤਾ ਦਾ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।ਮਿਸ਼ਰਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਦਾ ਗਠਨ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਸਮੱਗਰੀ 'ਤੇ ਤਣਾਅ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਦੇ-ਕਦਾਈਂ ਲੋੜੀਂਦਾ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਬਾਈਮੈਟਾਲਿਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵੱਲ ਸਿੱਧਾ ਰਸਤਾ ਕੁਝ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਢੁਕਵਾਂ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਜੈਰਾਮੀਲੋ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (96) ਨੇ ਟੈਂਡੇਮ ਕੈਟਾਲਾਈਸਿਸ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਕਯੂ ਫੋਇਲ ਉੱਤੇ ਸੋਨੇ ਦੇ NPs ਦੇ ਸਿੱਧੇ ਜਮ੍ਹਾ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਇੱਕ ਸਰਲ Au-Cu ਬਾਈਮੈਟਾਲਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਕੀਤਾ।ਬਾਈਮੈਟੈਲਿਕ Au-Cu ਨੇ C2+ ਅਲਕੋਹਲ, ਸ਼ੁੱਧ ਤਾਂਬੇ ਅਤੇ ਸੋਨੇ, ਅਤੇ Au-Cu ਮਿਸ਼ਰਤ ਨੂੰ ਪਛਾੜਦੇ ਹੋਏ, ਸਿਨਰਜਿਸਟਿਕ ਚੋਣ ਅਤੇ ਗਤੀਵਿਧੀ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ।Cu ਫੁਆਇਲ ਦੇ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਕੀਤੀ ਗਈ, ਬਾਈਮੈਟਾਲਿਕ Au-Cu ਸਿਸਟਮ ਨੇ Au NPs (Fig. 6C) ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੇ ਕਾਰਨ ਵਧੀ ਹੋਈ ਸਥਾਨਕ CO ਤਵੱਜੋ ਨੂੰ ਦਿਖਾਇਆ ਜੋ CO ਪੀੜ੍ਹੀ ਲਈ ਸਰਗਰਮ ਸਨ।ਕਿਉਂਕਿ ਸੋਨਾ CO ਦੀ ਕਟੌਤੀ ਲਈ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਨਹੀਂ ਹੈ, Au-Cu ਬਾਈਮੈਟਾਲਿਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ 'ਤੇ ਵਧੀ ਹੋਈ C2+ ਅਲਕੋਹਲ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਨੂੰ ਟੈਂਡਮ ਕੈਟਾਲਾਈਸਿਸ ਵਿਧੀ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਸੋਨੇ ਦੇ NPs Cu ਸਤਹ ਦੇ ਨੇੜੇ ਇੱਕ ਉੱਚ ਸਥਾਨਕ CO ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਅੱਗੇ, ਭਰਪੂਰ ਸਥਾਨਕ CO ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ Cu ਦੁਆਰਾ C2+ ਅਲਕੋਹਲ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

(ਏ ਤੋਂ ਸੀ) ਮਿਸ਼ਰਤ ਪ੍ਰਭਾਵ।(A) ਈਥਾਨੌਲ ਅਤੇ C2H4 ਦਾ ਅਧਿਕਤਮ FE ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ Cu-Zn ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ 'ਤੇ ਈਥਾਨੌਲ ਅਤੇ ਈਥੀਲੀਨ ਦਾ FE ਅਨੁਪਾਤ।(ਬੀ) ਵੱਖ-ਵੱਖ Cu-Zn ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ 'ਤੇ ਈਥਾਨੌਲ ਦੀ ਅੰਸ਼ਕ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ।(ਏ) ਅਤੇ (ਬੀ) ਅਮਰੀਕਨ ਕੈਮੀਕਲ ਸੋਸਾਇਟੀ (38) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।(C) ਸੋਨੇ, ਤਾਂਬੇ, ਅਤੇ Au-Cu ਬਾਇਮੈਟਲਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ 'ਤੇ CO2 ਦੀ ਕਮੀ ਅਤੇ CO ਵਿਕਾਸ ਦਰਾਂ।ਨੇਚਰ ਪਬਲਿਸ਼ਿੰਗ ਗਰੁੱਪ (96) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।(ਡੀ ਤੋਂ ਐਲ) ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਜਾਂ ਬਣਤਰ ਪ੍ਰਭਾਵ।(ਡੀ) ਮੈਟਲ ਆਇਨ ਸਾਈਕਲਿੰਗ ਵਿਧੀ ਦਾ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟਾਂਤ।(E ਅਤੇ F) 100-ਚੱਕਰ Cu ਦੇ SEM ਚਿੱਤਰ (E) ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਅਤੇ (F) ECR ਸਥਿਤੀਆਂ ਅਧੀਨ ਪੂਰਵ-ਅਨੁਮਾਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ।(G) TEM ਅਤੇ ਚੁਣੇ ਹੋਏ-ਖੇਤਰ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਨੇ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਕਿ Cu(100) ਐਕਸਪੋਜ਼ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ ਅਤੇ (H) Cu(100), Cu(111), ਅਤੇ Cu(211) ਪਹਿਲੂਆਂ 'ਤੇ *OCCO ਅਤੇ *OCCHO ਗਠਨ ਲਈ ਮੁਫਤ ਊਰਜਾ।(ਡੀ) ਤੋਂ (ਜੀ) ਨੂੰ ਨੇਚਰ ਪਬਲਿਸ਼ਿੰਗ ਗਰੁੱਪ (42) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।(I) Cu(111), Cu(751), ਅਤੇ Cu(100) 'ਤੇ ਸੰਭਾਵੀ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਜੋਂ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਅਤੇ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ।(J) Cu(111), Cu(100), ਅਤੇ Cu(751) ਲਈ ਤਾਲਮੇਲ ਨੰਬਰ।(I) ਅਤੇ (J) ਨੈਸ਼ਨਲ ਅਕੈਡਮੀ ਆਫ਼ ਸਾਇੰਸਿਜ਼ (97) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।(ਕੇ) Cu NPs ਤੋਂ ਘਣ-ਵਰਗੇ ਤਾਂਬੇ ਤੱਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਯੋਜਨਾ।ਨੈਸ਼ਨਲ ਅਕੈਡਮੀ ਆਫ਼ ਸਾਇੰਸਿਜ਼ (98) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।(L) ECR ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਅਤੇ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਨੈਨੋਡੈਂਡ੍ਰਿਟਿਕ ਕਾਪਰ ਦੀਆਂ SEM ਤਸਵੀਰਾਂ।ਅਮਰੀਕਨ ਕੈਮੀਕਲ ਸੋਸਾਇਟੀ (99) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟਸ ਲਈ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਹਿਲੂਆਂ ਦੇ ਚੋਣਵੇਂ ਐਕਸਪੋਜਰ ਨੂੰ ਖਾਸ ECR ਉਤਪਾਦਾਂ ਵੱਲ ਵਧੇ ਹੋਏ FE ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਅਤੇ ਸਿੱਧੀ ਪਹੁੰਚ ਅਤੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਮਝ ਲਈ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤਰੀਕੇ ਵਜੋਂ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਸਿੰਗਲ-ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਦਾ ਸਧਾਰਨ ਪਰ ਮਾਪਣਯੋਗ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਚੁਣੌਤੀਪੂਰਨ ਹੈ।ਬੈਟਰੀਆਂ ਲਈ ਗੈਲਵੈਨੋਸਟੈਟਿਕ ਚਾਰਜਿੰਗ-ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ (GCD) ਵਿਧੀ ਤੋਂ ਪ੍ਰੇਰਿਤ, ਸਾਡੇ ਸਮੂਹ ਨੇ ਇੱਕ Cu ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ (42) ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਹਿਲੂ ਨੂੰ ਚੋਣਵੇਂ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬੇਨਕਾਬ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਮੈਟਲ ਆਇਨ ਸਾਈਕਲਿੰਗ ਵਿਧੀ (Fig. 6D) ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤੀ।100 GCD ਚੱਕਰਾਂ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇੱਕ ਸੰਘਣੀ Cu ਨੈਨੋਕਿਊਬ ਐਰੇ ਨੂੰ ਐਕਸਪੋਜ਼ਡ (100) ਪਹਿਲੂਆਂ (ਚਿੱਤਰ 6, E ਤੋਂ G) ਦੇ ਨਾਲ Cu ਫੋਇਲ 'ਤੇ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ।100-ਚੱਕਰ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਨੇ 30% ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ C2+ ਅਲਕੋਹਲ FE ਅਤੇ 20 mA cm−2 ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੀ ਇੱਕ ਅਨੁਸਾਰੀ C2+ ਅਲਕੋਹਲ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ।ਹਾਲਾਂਕਿ, (100) ਪਹਿਲੂ ਦੇ ਹੇਠਲੇ ਅਨੁਪਾਤ ਦੇ ਨਾਲ 10-ਚੱਕਰ Cu ਨੇ ਸਿਰਫ ~10% ਦੀ C2+ ਅਲਕੋਹਲ FE ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਕੀਤੀ ਹੈ।DFT ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨੇ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਕਿ Cu(100) ਅਤੇ ਸਟੈਪਡ (211) ਪਹਿਲੂ Cu(111) ਉੱਤੇ C─C ਜੋੜਨ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਅਨੁਕੂਲ ਸਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 6H ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਇੱਕ ਮਾਡਲ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਗਟ ਪਹਿਲੂਆਂ ਵਾਲੀ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ Cu ਫਿਲਮ, C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਉਤਪਾਦਨ (ਚਿੱਤਰ 6I) (97) ਵੱਲ ਸਰਗਰਮ-ਸਾਈਟ ਮੋਟਿਫਾਂ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਕਿਉਂਕਿ ਘੱਟ ਗੁਆਂਢੀਆਂ ਵਾਲੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ CO* ਡਾਈਮਰ ਦੇ H* ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਖਿਆਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਘੱਟ ਤਾਲਮੇਲ ਵਾਲੀਆਂ Cu ਸਾਈਟਾਂ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਦੇ ਗਠਨ ਨੂੰ ਦਬਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ FE ਨੂੰ ਸੁਧਾਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨੇਟ ਕਰਨਾ ਵਧੇਰੇ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ। C─C ਨੇ ਇਸਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ECR ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਜੋੜੇ (97)।ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ Cu ਫਿਲਮ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਲੇਖਕਾਂ ਨੇ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਕਿ Cu(751) ਪਹਿਲੂ ਉੱਤੇ ECR ਨੇ ਆਕਸੀਜਨੇਟ/ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਹੈ।ਇਸ ਸੁਧਾਰ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ Cu ਪਹਿਲੂਆਂ ਦੀ ਸਤਹ Cu ਐਟਮ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਅਤੇ ਅਨੁਸਾਰੀ ਹੇਠਲੇ ਔਸਤ ਤਾਲਮੇਲ ਨੰਬਰ (ਚਿੱਤਰ 6J) ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ Cu (751) 'ਤੇ ਦੋ, ਚਾਰ ਅਤੇ ਛੇ ਨਜ਼ਦੀਕੀ ਗੁਆਂਢੀਆਂ ਦੇ ਨਾਲ, ਕ੍ਰਮਵਾਰ Cu ਐਟਮ ਤਾਲਮੇਲ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। Cu(100), ਅਤੇ Cu(111) ਪਹਿਲੂ।ਸੀਟੂ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇ ਪੁਨਰ ਨਿਰਮਾਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ FE ਨੂੰ ਸੁਧਾਰਨ ਲਈ ਵੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਯਾਂਗ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (98) ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਸਰਗਰਮ ਘਣ-ਵਰਗੇ Cu ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਸ ਨੇ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਸੀ।ਵਿਸਤਾਰ ਵਿੱਚ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਲੋਡਿੰਗ ਦੇ ਨਾਲ ਮੋਨੋਡਿਸਪਰਸ Cu NPs (6.7 nm) ਨੂੰ ECR ਲਈ ਇੱਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਜੋਂ ਕਾਰਬਨ ਪੇਪਰ ਸਪੋਰਟ ਉੱਤੇ ਜਮ੍ਹਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ, Cu NP ਲੋਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਦੇ ਨਾਲ C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਦੇ ਵਧੇ ਹੋਏ FE ਨੂੰ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।ਇਹ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਉੱਚ ਲੋਡਿੰਗ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ ਸੰਘਣੀ ਪੈਕ ਕੀਤੇ Cu NPs ਈਸੀਆਰ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਸੀਟੂ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਵਿੱਚ ਲੰਘੇ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਘਣ-ਵਰਗੇ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਬਣਾਏ ਗਏ ਸਨ (ਚਿੱਤਰ 6K)।ਇਹ ਨਵੀਂ ਬਣੀ ਬਣਤਰ ਵਧੇਰੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲੀਟਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਰਗਰਮ ਪਾਈ ਗਈ ਸੀ।ਟੈਫੇਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਕਿ CO ਡਾਇਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ C2 ਉਤਪਾਦ ਦੇ ਗਠਨ ਲਈ ਦਰ-ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਦਮ ਸੀ, ਜਦੋਂ ਕਿ n-ਪ੍ਰੋਪਾਨੋਲ ਨੇ ਇਸ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵੱਖਰਾ ਮਾਰਗ ਦਿਖਾਇਆ।Nanodendritic ਤਾਂਬਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਉਦਾਹਰਣ ਹੈ ਜੋ C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਉਤਪਾਦਨ (99) ਲਈ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੀ ਮਹੱਤਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, C2+ ਅਲਕੋਹਲ ਲਈ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕਾਪਰ ਨੈਨੋਡੈਂਡਰਾਈਟ (ਚਿੱਤਰ 6L) ਦਾ ਕੁੱਲ FE ਲਗਭਗ 25% −1.0 V ਬਨਾਮ RHE ਸੀ।13% ਦਾ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ n-ਪ੍ਰੋਪਾਨੋਲ FE −0.9 V 'ਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। Cu ਪਰਮਾਣੂ ਦੀ ਉੱਚ ਗਤੀਵਿਧੀ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ, ਤਾਂਬੇ-ਅਧਾਰਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਹਮੇਸ਼ਾ ECR ਦੌਰਾਨ ਢਾਂਚਾਗਤ ਗਿਰਾਵਟ ਤੋਂ ਪੀੜਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਸੰਭਾਵੀ, ਜੋ ਬਦਲੇ ਵਿੱਚ, ਗਰੀਬਾਂ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਥਿਰਤਾਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਜਿਹੇ ਨੈਨੋਡੈਂਡ੍ਰਿਟਿਕ ਤਾਂਬੇ ਨੇ ਅਲਕੋਹਲ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਚੰਗੀ ਸਥਿਰਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤੀ, 6 ਘੰਟਿਆਂ ਵਿੱਚ ਅਲਕੋਹਲ FE ~ 24% ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹੋਏ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟਾਂ ਦੇ ਨੁਕਸ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਐਟਮ ਵੈਕੈਂਸੀਜ਼ ਅਤੇ ਡੋਪੈਂਟਸ, ਗੈਰ-ਰਵਾਇਤੀ ਈਸੀਆਰ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਨੂੰ ਸੋਖਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਆਕਸੀਜਨੇਟ (29, 43, 100) ਵੱਲ ਅਨੁਸਾਰੀ ਮਾਰਗ ਨੂੰ ਚੋਣਵੇਂ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ।*C2H3O ਨੂੰ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਨ ਵਜੋਂ ਲੈਂਦੇ ਹੋਏ, ਜੋ ਕਿ ਈਥੀਲੀਨ ਅਤੇ ਈਥਾਨੌਲ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਸੰਭਾਵੀ ਅੰਤਮ ਵਿਚਕਾਰਲਾ ਹੈ, ਸਾਰਜੈਂਟ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (43) ਨੇ ਇੱਕ ਕੋਰ-ਸ਼ੈੱਲ Cu ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟ ਵਿੱਚ ਨੁਕਸਾਂ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਦਾ ਵਿਸਥਾਰ ਵਿੱਚ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ।ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਸਿਧਾਂਤਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਈਥੀਲੀਨ ਅਤੇ ਈਥਾਨੌਲ ਦੇ ਗਠਨ ਲਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਊਰਜਾ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਪੜਾਅ (0.5-V ਓਵਰਪੋਟੈਂਸ਼ੀਅਲ) (ਚਿੱਤਰ 7A) ਵਿੱਚ ਸਮਾਨ ਸਨ।ਅਜਿਹੀ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਤਹਿਤ, ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਖਾਲੀ ਥਾਂ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਈਥੀਲੀਨ ਦੇ ਗਠਨ ਲਈ ਊਰਜਾ ਰੁਕਾਵਟ ਨੂੰ ਥੋੜ੍ਹਾ ਵਧਾ ਦੇਵੇਗੀ, ਫਿਰ ਵੀ ਇਸਨੇ ਈਥਾਨੋਲ ਉਤਪਾਦਨ (ਚਿੱਤਰ 7B) 'ਤੇ ਕੋਈ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨਹੀਂ ਦਿਖਾਇਆ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7C ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਖਾਲੀ ਥਾਂ ਅਤੇ ਸਬਸਰਫੇਸ ਸਲਫਰ ਡੋਪੈਂਟ ਵਾਲੇ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਈਥੀਲੀਨ ਰੂਟ ਲਈ ਊਰਜਾ ਰੁਕਾਵਟ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਨੂੰ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕੂਲ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਜਿਹੇ ਇੱਕ ਸੋਧ ਨੇ ਈਥਾਨੋਲ ਮਾਰਗ 'ਤੇ ਇੱਕ ਮਾਮੂਲੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਿਖਾਇਆ.ਇਸ ਵਰਤਾਰੇ ਨੂੰ ਹੋਰ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਭਰਪੂਰ ਸਤਹ ਖਾਲੀ ਥਾਂਵਾਂ (Cu2S-Cu-V; ਚਿੱਤਰ 7D) ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਕੋਰ-ਸ਼ੈੱਲ ਸਟ੍ਰਕਚਰਡ Cu2S-Cu ਦਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਅਲਕੋਹਲ ਅਤੇ ਈਥੀਲੀਨ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ ਬੇਅਰ Cu NPs 'ਤੇ 0.18 ਤੋਂ ਖਾਲੀ Cu2S-Cu 'ਤੇ 0.34 ਤੱਕ ਅਤੇ ਫਿਰ Cu2S-Cu-V 'ਤੇ 1.21 ਤੱਕ ਵਧ ਗਿਆ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਸਾਰੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਲਈ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦਾ ਕੁੱਲ FE ਸਮਾਨ ਰਿਹਾ (ਚਿੱਤਰ 7E) .ਇਸ ਨਿਰੀਖਣ ਨੇ ਸੰਕੇਤ ਦਿੱਤਾ ਕਿ ਅਲਕੋਹਲ ਦੀ ਚੋਣ ਦਾ ਪ੍ਰਚਾਰ ਡੀਐਫਟੀ ਨਤੀਜੇ ਦੇ ਨਾਲ ਇਕਸਾਰ ਈਥੀਲੀਨ ਉਤਪਾਦਨ ਦੇ ਦਮਨ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਸੀ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਧਾਤੂ-ਮੁਕਤ ਕਾਰਬਨ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਲਈ ਨੁਕਸ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਵਧੇਰੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਸ਼ੁੱਧ ਕਾਰਬਨ ਸਮੱਗਰੀ ECR ਲਈ ਅਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ ਬੋਰਾਨ ਵਰਗੇ ਡੋਪੈਂਟਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਾਰਬਨ-ਅਧਾਰਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ (31, 43, 100) ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਢਾਂਚੇ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ ਉੱਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ-ਡੋਪਡ ਨੈਨੋਡਾਇਮੰਡ (NDD) ਫਿਲਮ ਕੁਆਨ ਐਟ ਅਲ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।(29) ECR (Fig. 7F) ਤੋਂ ਚੋਣਵੇਂ ਐਸੀਟੇਟ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ।ਇੱਕ NDD ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਐਸੀਟੇਟ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਸੰਭਾਵੀ −0.36 V ਬਨਾਮ RHE ਤੱਕ ਘੱਟ ਸੀ, ਅਤੇ ਐਸੀਟੇਟ ਲਈ FE −0.8 ਤੋਂ −1.0 V ਬਨਾਮ RHE ਦੀ ਸੰਭਾਵੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ 75% ਤੋਂ ਵੱਧ ਸੀ।ਅਜਿਹੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਸੁਧਾਰ ਦੇ ਮੂਲ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਜਾਂ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਵਾਲੇ NDD/Si ​​ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਅਤੇ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ (ਚਿੱਤਰ 7G)।ਲੇਖਕਾਂ ਨੇ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਕਿ ECR ਲਈ NDD/Si ​​ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਉੱਤਮ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ N ਡੋਪਿੰਗ ਲਈ ਇਸਦੀ ਉੱਚ ਸੰਭਾਵਤਤਾ ਦਾ ਕਾਰਨ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ N-sp3C ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਐਸੀਟੇਟ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸਰਗਰਮ ਸਨ।ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕਿਨੈਟਿਕ ਡੇਟਾ ਅਤੇ ਇਨ ਸਿਟੂ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨੇ ਖੁਲਾਸਾ ਕੀਤਾ ਕਿ ਐਸੀਟੇਟ ਬਣਾਉਣ ਦਾ ਮੁੱਖ ਮਾਰਗ CO2 → *CO2− → *(COO)2 → CH3COO− ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਬੋਰਾਨ ਨੈਨੋਡਾਇਮੰਡ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਢਾਂਚੇ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਹੋਰ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਖੋਜਿਆ ਗਿਆ ਹੈਟਰੋਐਟਮ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਬੋਰੋਨ-ਡੋਪਡ ਨੈਨੋਡਾਇਮੰਡ (BDD) ਨੇ ਤਰਜੀਹੀ ਤੌਰ 'ਤੇ CO2 ਨੂੰ ਫਾਰਮਾਲਡੀਹਾਈਡ ਜਾਂ ਫਾਰਮੇਟ (101) ਤੱਕ ਘਟਾ ਦਿੱਤਾ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕੁਆਨ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (102) ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਬੋਰਾਨ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਕੋ-ਡੋਪਡ ਨੈਨੋਡਾਇਮੰਡ (ਬੀਐਨਡੀ) ਨੇ ਈਸੀਆਰ 'ਤੇ ਸਹਿਯੋਗੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਿਖਾਇਆ, ਜੋ ਕਿ ਬੀਡੀਡੀ ਦੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਚੋਣਵੇਂ ਤੌਰ 'ਤੇ ਈਥਾਨੌਲ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।BND1, BND2, ਅਤੇ BND3 ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਅਤੇ ਸਮਾਨ ਬੋਰਾਨ ਡੋਪਿੰਗ ਪੱਧਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ।ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7H ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, BND3 ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਉੱਤੇ −1.0 V ਬਨਾਮ RHE, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਡੋਪਿੰਗ ਹੈ, ਉੱਤੇ 93% ਤੱਕ ਈਥਾਨੌਲ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਚੋਣਯੋਗਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਸਿਧਾਂਤਕ ਗਣਨਾ ਨੇ ਦਰਸਾਇਆ ਕਿ BND 'ਤੇ C─C ਜੋੜਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਅਨੁਕੂਲ ਸੀ, ਜਿੱਥੇ ਬੋਰਾਨ ਐਟਮ ਨੇ CO2 ਦੇ ਕੈਪਚਰ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਡੋਪੈਂਟ ਨੇ ਈਥਾਨੋਲ ਵੱਲ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨੀਕਰਨ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਦਿੱਤੀ।ਹਾਲਾਂਕਿ ਹੈਟਰੋਐਟਮ-ਡੋਪਡ ਨੈਨੋਡਾਇਮੰਡ ਉੱਚ ਚੋਣਵੇਂਤਾ ਨਾਲ CO2 ਨੂੰ ਮਲਟੀਕਾਰਬਨ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਸੀ, ਇਸਦੀ ECR ਗਤੀਵਿਧੀ ਹੌਲੀ ਚਾਰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਕਾਰਨ ਬਹੁਤ ਸੀਮਤ ਹੈ (ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ 2 mA cm−2 ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ)।ਗ੍ਰਾਫੀਨ-ਆਧਾਰਿਤ ਸਮੱਗਰੀ ਹੀਰਾ-ਅਧਾਰਿਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਦੀਆਂ ਕਮੀਆਂ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਸੰਭਾਵੀ ਹੱਲ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਸਿਧਾਂਤਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਕਿਨਾਰੇ ਪਾਈਰੀਡਿਨਿਕ N ਸਾਈਟਾਂ ਨੂੰ C─C ਕਪਲਿੰਗ (103) ਲਈ ਸਰਗਰਮ ਸਾਈਟਾਂ ਵਜੋਂ ਲਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਇਹ ਇਸ ਤੱਥ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੈ ਕਿ ਕਿਨਾਰੇ ਵਾਲੀਆਂ ਥਾਵਾਂ 'ਤੇ ਪਾਈਰੀਡੀਨਿਕ N ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ CO2 ਨੂੰ CO ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਅੱਗੇ C2+ ਅਣੂ (ਚਿੱਤਰ 7I) ਵਿੱਚ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, *C2O2 ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਨੂੰ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ-ਡੋਪਡ ਕਾਰਬਨ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਦੋ C ਪਰਮਾਣੂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਪਾਈਰੀਡੀਨਿਕ N ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ C ਪਰਮਾਣੂ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ (103)।ਸਿਧਾਂਤਕ ਪੂਰਵ-ਅਨੁਮਾਨ ਨੂੰ ਫਿਰ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ-ਡੋਪਡ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਕੁਆਂਟਮ ਡਾਟ (NGQD) ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ (31) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ-ਡੋਪਡ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਸ਼ੀਟਾਂ (1 ਤੋਂ 3 μm) (ਚਿੱਤਰ 7J) ਦੇ ਪਲਵਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, 1- ਤੋਂ 3-nm NGQDs ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕਿਨਾਰੇ ਵਾਲੀਆਂ ਸਾਈਟਾਂ 'ਤੇ ਪਾਈਰੀਡਿਨਿਕ N ਦੀ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਆਰਡਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵਧਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।−0.78 V ਬਨਾਮ RHE 'ਤੇ, C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਲਈ ਅਧਿਕਤਮ FE 26% ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7K ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, C2+ ਆਕਸੀਜਨੇਟ ਲਈ ਅੰਸ਼ਕ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ −0.86 V ਬਨਾਮ RHE 'ਤੇ 40 mA cm−2 ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸੋਧੇ ਹੋਏ ਨੈਨੋਡਾਇਮੰਡ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ।ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, N-ਮੁਕਤ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਕੁਆਂਟਮ ਬਿੰਦੀਆਂ ਅਤੇ N-ਡੋਪਡ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਆਕਸਾਈਡ, ਜੋ ਕਿ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਕਿਨਾਰੇ ਵਾਲੀ ਸਾਈਟ ਪਾਈਰੀਡਿਨਿਕ N ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ H2, CO, ਅਤੇ ਫਾਰਮੇਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।

(A ਤੋਂ C) ਗਿਬਸ *C2H3O ਤੋਂ ਤਾਂਬੇ ਲਈ ਐਥੀਲੀਨ ਅਤੇ ਈਥਾਨੌਲ ਤੱਕ, ਖਾਲੀ ਥਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਤਾਂਬਾ, ਅਤੇ ਪਿੱਤਲ ਦੀ ਖਾਲੀ ਥਾਂ ਅਤੇ ਉਪ ਸਤਹ ਗੰਧਕ ਦੇ ਨਾਲ ਤਾਂਬਾ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ।(D) Cu2S-Cu-V ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦਾ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟਾਂਤ।(E) C2+ ਅਲਕੋਹਲ ਅਤੇ ਈਥੀਲੀਨ ਦਾ FE, ਅਤੇ ਨਾਲ ਹੀ ਅਲਕੋਹਲ ਅਤੇ ਐਲਕੇਨਜ਼ ਦਾ FE ਅਨੁਪਾਤ।(ਏ) ਤੋਂ (ਈ) ਨੂੰ ਨੇਚਰ ਪਬਲਿਸ਼ਿੰਗ ਗਰੁੱਪ (43) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।(F) NDD ਦਾ SEM ਚਿੱਤਰ।(ਜੀ) ਵੱਖ-ਵੱਖ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਨਾਲ ਐਨਡੀਡੀ 'ਤੇ ਐਸੀਟੇਟ ਅਤੇ ਫਾਰਮੇਟ ਦੀਆਂ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰਾਂ।% 'ਤੇ, ਪਰਮਾਣੂ %.(F) ਅਤੇ (G) ਅਮਰੀਕਨ ਕੈਮੀਕਲ ਸੋਸਾਇਟੀ (29) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।(H) NDD, BDD, ਅਤੇ BNDs ਲਈ −1.0 V 'ਤੇ FEs। ਜੌਨ ਵਿਲੀ ਐਂਡ ਸੰਨਜ਼ (102) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।(I) NGQDs ਵਿੱਚ C─C ਜੋੜਨ ਲਈ ਸਰਗਰਮ ਸਾਈਟਾਂ ਦਾ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟਾਂਤ।(I) ਅਮਰੀਕਨ ਕੈਮੀਕਲ ਸੋਸਾਇਟੀ (103) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।(J) NGQDs ਦਾ TEM ਚਿੱਤਰ।ਸਕੇਲ ਬਾਰ, 1 ਐੱਨ.ਐੱਮ.(ਕੇ) NGQDs ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ ਅੰਸ਼ਕ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ।(ਜੇ) ਅਤੇ (ਕੇ) ਨੂੰ ਨੇਚਰ ਪਬਲਿਸ਼ਿੰਗ ਗਰੁੱਪ (31) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟਸ ਤੋਂ ਪਰੇ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਅਤੇ ਕੈਟੇਲੀਟਿਕ ਰਿਐਕਟਰ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ECR ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਹੋਰ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਰਸਤਾ ਪੇਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਲਈ।ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲ C2+ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਨਾਵਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਕਸ਼ਨ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਨਿਰਮਾਣ 'ਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।ਇਸ ਭਾਗ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ECR ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ/ਰਿਐਕਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਬਾਰੇ ਵਿਸਥਾਰ ਵਿੱਚ ਚਰਚਾ ਕਰਾਂਗੇ।

ਐੱਚ-ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਲੈਬ-ਸਕੇਲ ਟੈਸਟਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਆਸਾਨ ਅਸੈਂਬਲੀ, ਆਸਾਨ ਸੰਚਾਲਨ ਅਤੇ ਘੱਟ ਲਾਗਤ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ।ਸੈੱਲ ਸੁਤੰਤਰ ਕੈਥੋਡ ਅਤੇ ਐਨੋਡ ਚੈਂਬਰਾਂ ਨਾਲ ਲੈਸ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਇੱਕ ਆਇਨ-ਐਕਸਚੇਂਜ ਝਿੱਲੀ (104, 105) ਦੁਆਰਾ ਜੁੜੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।ਇਸ H- ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੈੱਲ ਦਾ ਮੁੱਖ ਨੁਕਸਾਨ ਜਲਮਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿੱਚ ਘੱਟ CO2 ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਅੰਬੀਨਟ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ 0.034 M ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ j <100 mA cm−2 (64) ਦੀ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਸੀਮਤ CO2 ਦੀ ਕਮੀ ਆਉਂਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇੱਕ ਸੀਮਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਇੰਟਰਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੂਰੀ ਸਮੇਤ ਹੋਰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਕਮੀਆਂ, ਵਧ ਰਹੀਆਂ ਖੋਜ ਲੋੜਾਂ (105, 106) ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਅਸਫਲ ਰਹੀਆਂ ਹਨ।C2+ ਉਤਪਾਦ ਉਤਪੰਨ ਕਰਨ ਲਈ, H-ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੈੱਲ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਸੰਭਾਵਨਾਵਾਂ ਦੇ ਤਹਿਤ ਘੱਟ ਚੋਣਵਤਾ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, −0.98 V ਬਨਾਮ RHE (107) 'ਤੇ ਐਥੀਲੀਨ ਲਈ 32%, −0.9 V ਬਨਾਮ RHE (99) 'ਤੇ n-ਪ੍ਰੋਪਾਨੋਲ ਲਈ 13.1%, ਅਤੇ ਗੰਭੀਰ ਪ੍ਰਤੀਯੋਗੀ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਕਾਰਨ, −0.46 V ਬਨਾਮ RHE (108) 'ਤੇ ਈਥਾਨੌਲ ਲਈ 20.4%।

ਉਪਰੋਕਤ ਮੁੱਦਿਆਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਪ੍ਰਵਾਹ ਰਿਐਕਟਰ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ (15, 109).ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਗੈਸੀ CO2 ਸਟ੍ਰੀਮ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੈਥੋਡ 'ਤੇ ਫੀਡਸਟੌਕ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪੁੰਜ ਫੈਲਾਅ ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ (104, 110) ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਚਿੱਤਰ 8A ਇੱਕ ਵਹਾਅ ਸੈੱਲ ਦੇ ਖਾਸ ਢਾਂਚੇ ਨੂੰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਇੱਕ ਪੌਲੀਮਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਝਿੱਲੀ (PEM) ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਿਭਾਜਕ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਦੋ ਪ੍ਰਵਾਹ ਚੈਨਲਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸੈਂਡਵਿਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।ਕੈਥੋਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਨੂੰ ਇੱਕ ਗੈਸ ਡਿਫਿਊਜ਼ਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ (GDE) ਉੱਤੇ ਸਥਿਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਗੈਸੀ CO2 ਨੂੰ ਸਿੱਧਾ ਖੁਆਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਕੈਥੋਲਾਇਟ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ 0.5 M KHCO3, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਅਤੇ PEM ਵਿਚਕਾਰ ਪਤਲੀ ਪਰਤ ਦੇ ਅੰਦਰ ਲਗਾਤਾਰ ਵਹਿ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਐਨੋਡ ਸਾਈਡ ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਕਸੀਜਨ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ (43, 110) ਲਈ ਜਲਮਈ ਇਲੈਕਟੋਲਾਈਟ ਨਾਲ ਘੁੰਮਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਐਚ-ਟਾਈਪ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਇਹ ਝਿੱਲੀ-ਅਧਾਰਿਤ ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲ ਬਹੁਤ ਵਧੀਆ ECR ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਸਾਰਜੈਂਟ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (43) ਨੇ ਐਚ-ਟਾਈਪ ਸੈੱਲ ਅਤੇ ਫਲੋ ਸੈੱਲ ਦੋਵਾਂ ਵਿੱਚ Cu2S-Cu-V ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੇ ECR ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 8 (B ਤੋਂ E) ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।H-ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ FE 41% ਸੀ ਜਿਸ ਦੀ ਕੁੱਲ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ~30 mA cm−2 ਦੇ ਤਹਿਤ −0.95 V ਬਨਾਮ RHE ਸੀ।ਹਾਲਾਂਕਿ, C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ FE ਵਧ ਕੇ 53% ਹੋ ਗਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਦੀ ਕੁੱਲ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ 400 mA cm−2 ਦੇ ਹੇਠਾਂ −0.92 V ਬਨਾਮ RHE ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੋ ਗਈ ਹੈ।ਪ੍ਰਵਾਹ ਰਿਐਕਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਅਜਿਹੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸੁਧਾਰ ਨੂੰ ਵਧੇ ਹੋਏ CO2 ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ ਅਤੇ ਦਬਾਏ ਗਏ ਪਾਸੇ ਦੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਠਹਿਰਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਥਾਨਕ ਗੈਸ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ-ਕੈਟਾਲਿਸਟ ਟ੍ਰਿਪਲ-ਇੰਟਰਫੇਸ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

(ਏ) ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ-ਇਲੈਕਟਰੋਲਾਈਟ ਇੰਟਰਫੇਸ ਦੇ ਜ਼ੂਮ-ਇਨ ਸਕੀਮੀ ਦੇ ਨਾਲ ਫਲੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ਰ ਦਾ ਇੱਕ ਚਿੱਤਰ।(ਏ) ਨੂੰ ਜੌਨ ਵਿਲੀ ਐਂਡ ਸੰਨਜ਼ (30) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।(ਬੀ ਤੋਂ ਈ) ਐਚ-ਟਾਈਪ ਸੈੱਲ ਅਤੇ ਫਲੋ ਸੈੱਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਈਸੀਆਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਤੁਲਨਾ।(ਬੀ) ਤੋਂ (ਈ) ਨੂੰ ਨੇਚਰ ਪਬਲਿਸ਼ਿੰਗ ਗਰੁੱਪ (43) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।(F ਤੋਂ H) ECR ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਵਹਾਅ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ।(F) ਤੋਂ (H) ਨੂੰ ਜੌਨ ਵਿਲੀ ਐਂਡ ਸੰਨਜ਼ (30) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।(I ਤੋਂ K) ਪੌਲੀਮਰ-ਅਧਾਰਿਤ ਗੈਸ ਫੈਲਾਅ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਸਥਿਰਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ।(I) ਤੋਂ (ਕੇ) AAAS (33) ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।

ਜ਼ੀਰੋ ਗੈਪ ਸੈੱਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਹੋਰ ਉੱਭਰ ਰਹੀ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਹੈ, ਜੋ ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵਾਹ ਚੈਨਲਾਂ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਹਟਾਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵਿਚਕਾਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਆਇਨ-ਐਕਸਚੇਂਜ ਝਿੱਲੀ ਦੇ ਨਾਲ ਦੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਨੂੰ ਦਬਾਉਂਦੀ ਹੈ।ਇਹ ਸੰਰਚਨਾ ਪੁੰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਊਰਜਾ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਨੂੰ ਵਿਹਾਰਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ (110) ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਵਿਹਾਰਕ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ।ਕੈਥੋਡ ਨੂੰ ਖੁਆਏ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਰੀਐਕਟੈਂਟ ਜਾਂ ਤਾਂ CO2-ਸੰਤ੍ਰਿਪਤ ਕੈਥੋਲਾਈਟ ਜਾਂ ਨਮੀਦਾਰ CO2 ਸਟ੍ਰੀਮ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ।CO2 ਘਟਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸਪੀਸੀਜ਼ (111) ਲਈ ਚਾਰਜ ਦੀ ਪੂਰਤੀ ਲਈ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਰੀਲੀਜ਼ ਲਈ ਪਾਣੀ ਦੀ ਭਾਫ਼ ਜਾਂ ਜਲਮਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਨੂੰ ਲਾਜ਼ਮੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਐਨੋਡ ਨੂੰ ਖੁਆਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।Gutierrez-Guerra et al.(109) ਨੇ ਜ਼ੀਰੋ ਗੈਪ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ Cu-AC ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਕਿ ਐਸੀਟੈਲਡੀਹਾਈਡ 60% ਦੀ ਉੱਚ ਚੋਣ ਨਾਲ ਮੁੱਖ ਉਤਪਾਦ ਹੈ।ਇਸ ਯੰਤਰ ਦੇ ਇੱਕ ਹੋਰ ਫਾਇਦੇ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਰੀਐਕਟੈਂਟ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਦਬਾਉਣ ਅਤੇ ਸਥਾਨਕ CO2 ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾਉਣਾ ਬਹੁਤ ਆਸਾਨ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵੱਡੇ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਰਾਂ (110) ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ.ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜ਼ੀਰੋ ਗੈਪ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਆਇਨ ਐਕਸਚੇਂਜ ਦਰ ਕੈਥੋਲਾਇਟ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ਾਬ ਕਰਨ ਲਈ ਰੁਝਾਨ ਦਿੰਦੀ ਹੈ, CO2 ਦੀ ਕਮੀ (112) ਦੀ ਬਜਾਏ H2 ਵਿਕਾਸ ਵੱਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਬਦਲਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਸਮੱਸਿਆ ਨਾਲ ਨਜਿੱਠਣ ਲਈ, Zhou ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (112, 113) ਨੇ CO2 ਘਟਾਉਣ ਵਾਲੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਲਈ ਕੈਥੋਡ ਦੇ ਨੇੜੇ ਸਹੀ pH ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਣ ਲਈ ਕੈਥੋਡ ਅਤੇ ਝਿੱਲੀ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਸਰਕੂਲੇਟ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਜਲਮਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਬਫਰ ਪਰਤ ਪਾਈ।ਹਾਲਾਂਕਿ ਵੱਖ-ਵੱਖ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਜ਼ੀਰੋ ਗੈਪ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਐਸੀਟੋਨ, ਈਥਾਨੌਲ ਅਤੇ ਐਨ-ਪ੍ਰੋਪਾਨੋਲ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, FE ਅਜੇ ਵੀ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਘੱਟ ਹਨ।ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੇ ਗਏ ਅਧਿਐਨ ਹਮੇਸ਼ਾ C1 ਉਤਪਾਦਾਂ 'ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਕਟੌਤੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦੀ ਘੱਟ ਗਿਣਤੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਲਈ, C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ ਜ਼ੀਰੋ ਗੈਪ ਸੈੱਲ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਅਜੇ ਵੀ ਬਹਿਸ ਅਧੀਨ ਹੈ (110)।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਫਲੂਇਡਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਿਕ ਸੈੱਲ (ਐਮਈਸੀ) ਕੇਨਿਸ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (39, 114) ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਦੀ ਬਹੁਤ ਹੀ ਆਕਰਸ਼ਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ਰ ਸੰਰਚਨਾ ਹਨ।ਇਸ ਯੰਤਰ ਵਿੱਚ, ਐਨੋਡ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨ ਲਈ ਝਿੱਲੀ ਨੂੰ ਇੱਕ ਪਤਲੀ ਥਾਂ (<1 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਮੋਟਾਈ) ਨਾਲ ਵਹਿੰਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਸਟ੍ਰੀਮ ਨਾਲ ਭਰਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।CO2 ਅਣੂ ਕੈਥੋਡ ਦੇ ਨੇੜੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ-ਇਲੈਕਟਰੋਲਾਈਟ ਇੰਟਰਫੇਸ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਫੈਲ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਦੋ ਸਥਿਰ GDEs ਵਹਿਣ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੁਆਰਾ ਫਲੱਸ਼ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।ਝਿੱਲੀ-ਆਧਾਰਿਤ ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, MECs ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਉੱਚ ਝਿੱਲੀ ਦੀ ਲਾਗਤ ਤੋਂ ਬਚਦੇ ਹਨ, ਸਗੋਂ ਪਾਣੀ ਦੇ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਨੂੰ ਵੀ ਘਟਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਐਨੋਡ ਡਰਾਈ-ਆਊਟ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ ਫਲੱਡਿੰਗ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਔਸਮੋਟਿਕ ਡਰੈਗ ਦੇ ਕਾਰਨ ਉੱਚ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ 'ਤੇ ਚਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਐਨੋਡ ਤੋਂ ਕੈਥੋਡ ਨੂੰ ਝਿੱਲੀ ਦੇ ਪਾਰ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ (115)।ਜਿੱਥੋਂ ਤੱਕ ਅਸੀਂ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ, ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਗੁਣਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤੀਆਂ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਮੂਲ MECs ਵਿੱਚ C2+ ਉਤਪਾਦ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਹਨ।ਇਹ ਸੰਭਵ ਤੌਰ 'ਤੇ "ਫਲੋਟਿੰਗ" ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਐਨੋਡ ਵਿੱਚ ਬਣੇ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਕੈਥੋਡ ਦੇ ਨੇੜੇ-ਤੇੜੇ ਤੋਂ ਨਿਕਲ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜਾਂ ਵਹਿ ਰਹੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੁਆਰਾ ਧੋਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਨਾ ਕਿ ਮਲਟੀਪਲ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਲੋੜੀਂਦੀ C2+ ਗਠਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਵਿੱਚ ਹਿੱਸਾ ਲੈਣ ਦੀ ਬਜਾਏ।ਅਟਕਲਾਂ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀ ਉਦਾਹਰਣ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।2016 ਵਿੱਚ, ਕੇਨਿਸ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (31) ਨੇ ਇੱਕ ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਅਤੇ ਝਿੱਲੀ ਵਾਲੇ MEC 'ਤੇ CO2 ਤੋਂ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਕਮੀ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ NGQDs 55% FE (ਈਥੀਲੀਨ ਲਈ 31%, 14%) ਦੇ ਨਾਲ CO2 ਅਣੂ ਨੂੰ C2+ ਤੱਕ ਘਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਈਥਾਨੌਲ ਲਈ, ਐਸੀਟੇਟ ਲਈ 6%, ਅਤੇ n-ਪ੍ਰੋਪਾਨੋਲ ਲਈ 4%) 1 M KOH ਘੋਲ ਵਿੱਚ −0.75 V ਬਨਾਮ RHE ਦੀ ਇੱਕ ਲਾਗੂ ਸਮਰੱਥਾ 'ਤੇ।ਇਹ ਦੱਸਣਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਾਤਾਵਰਣ ਉਤਪਾਦ ਦੀ ਚੋਣ ਨੂੰ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਜੀਓ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (30) ਨੇ ਇੱਕ ਨੈਨੋਪੋਰਸ Cu ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇੱਕ ਝਿੱਲੀ-ਅਧਾਰਤ MEC ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ (KHCO3, KOH, K2SO4, ਅਤੇ KCl) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇਸਦੇ ECR ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ।ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਖੁਲਾਸਾ ਕੀਤਾ ਕਿ ਅਲਕਲੀਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ (KOH) ਵਿੱਚ CO2 ਦੀ ਕਮੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ C2+ ਚੋਣ ਅਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 8 (F ਅਤੇ G) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।1 M KOH ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿੱਚ −0.67 V ਬਨਾਮ RHE 'ਤੇ, C2+ ਲਈ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ FE 653 mA cm−2 ਦੇ ਅੰਸ਼ਕ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਦੇ ਨਾਲ 62% ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ CO2 ਕਟੌਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਹੁਣ ਤੱਕ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵੱਲ।ਈਥੀਲੀਨ (38.6%), ਈਥਾਨੌਲ (16.6%), ਅਤੇ n-ਪ੍ਰੋਪਾਨੋਲ (4.5%) ਐਸੀਟੇਟ ਦੀ ਛੋਟੀ ਮਾਤਰਾ ਵਾਲੇ ਮੁੱਖ C2+ ਉਤਪਾਦ ਹਨ।ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਇਹ ਵੀ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕੀਤਾ ਕਿ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਸਤਹ pH ਅਤੇ FE ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਸਬੰਧ ਹੈ: ਸਤਹ ਦਾ pH ਜਿੰਨਾ ਉੱਚਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਉੱਚ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਅਤੇ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਉਪਜ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 8H ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਸਿਧਾਂਤਕ ਗਣਨਾ ਨੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤਾ ਕਿ ਨਜ਼ਦੀਕੀ ਸਤਹ OH− ਆਇਨ C─C ਕਪਲਿੰਗ (31) ਨੂੰ ਮਜ਼ਬੂਤੀ ਨਾਲ ਸੁਵਿਧਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ਰ ਕੌਂਫਿਗਰੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ਰਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵੀ ਅੰਤਿਮ ECR ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ ਕਾਫ਼ੀ ਹੱਦ ਤੱਕ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਉੱਪਰ ਦੱਸਿਆ ਹੈ, ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਖਾਰੀ KOH ਹੱਲ ਹਮੇਸ਼ਾ H- ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਬਜਾਏ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।ਇਹ ਇਸ ਤੱਥ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ KOH ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਉੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਚਾਲਕਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਅਤੇ ਬਲਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ 'ਤੇ ਪਤਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਕੋਟਿੰਗ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਓਮਿਕ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ C2+ ਗਠਨ (31) ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਓਵਰਪੋਟੈਂਸ਼ੀਅਲ ਨੂੰ ਹੋਰ ਘਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।DFT ਨਤੀਜੇ ਅੱਗੇ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦੇ ਹਨ ਕਿ OH− ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ CO ਡਾਇਮੇਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਲਈ ਊਰਜਾ ਰੁਕਾਵਟ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ C2+ ਗਠਨ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ C1 ਅਤੇ H2 ਗਠਨ (30, 33) ਤੋਂ ਮੁਕਾਬਲੇ ਨੂੰ ਦਬਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਖਾਰੀ KOH ਨੂੰ H- ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਜੋਂ ਨਹੀਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ CO2 ਸਟ੍ਰੀਮ KOH ਹੱਲਾਂ ਨਾਲ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਨਗੇ ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ H- ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ (30) ਵਿੱਚ ਨਿਰਪੱਖ pH ਨਾਲ ਇੱਕ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ ਘੋਲ ਬਣਾਉਣਗੇ।ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇੱਕ ਵਾਰ CO2 GDE ਰਾਹੀਂ ਫੈਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, CO2 ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਤੁਰੰਤ ਘਟਾਏ ਗਏ ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਤੀਹਰੀ ਸੀਮਾ ਪੜਾਅ (CO2-ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ) 'ਤੇ ਖਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇਗਾ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੀ ਮਾੜੀ ਬਫਰਿੰਗ ਸਮਰੱਥਾ ਸਟੇਸ਼ਨਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ਰ ਸੰਰਚਨਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ pH ਨੂੰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਧਾਉਣ ਦੇ ਯੋਗ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਵਹਿਣ ਵਾਲੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਸਤਹ ਨੂੰ ਤਾਜ਼ਾ ਕਰੇਗੀ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ (33, 116) ਵਿੱਚ pH ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰੇਗੀ।

ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉੱਪਰ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ECR ਇੱਕ ਪ੍ਰਸਾਰ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੈ, ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਬਾਅ ਬਲਕ ਅਤੇ ਇੰਟਰਫੇਸ CO2 ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਨੂੰ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਆਮ ਉੱਚ-ਦਬਾਅ ਵਾਲੇ ਰਿਐਕਟਰ ਸਟੇਨਲੈਸ ਸਟੀਲ ਆਟੋਕਲੇਵ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ-ਦਬਾਅ ਵਾਲੇ CO2 (60 atm ਤੱਕ) ਨੂੰ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ FE ਅਤੇ C2+ (117) ਦੀ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਦੋਵਾਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। , 118)।ਸਾਕਾਟਾ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (119) ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਨੂੰ 163 mA cm−2 ਦੇ ਅਧੀਨ 30 atm ਤੋਂ ਇੱਕ Cu ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਉੱਤੇ ਈਥੀਲੀਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਉਤਪਾਦ ਵਜੋਂ ਸੁਧਾਰਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਧਾਤੂ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ (ਜਿਵੇਂ, Fe, Co, ਅਤੇ Ni), ਅੰਬੀਨਟ ਦਬਾਅ 'ਤੇ C2+ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਕੋਈ ਗਤੀਵਿਧੀ ਦੇ ਬਿਨਾਂ, ਉੱਚੇ ਦਬਾਅ 'ਤੇ CO2 ਨੂੰ ਈਥੀਲੀਨ, ਈਥੇਨ, ਪ੍ਰੋਪੇਨ, ਅਤੇ ਹੋਰ ਉੱਚ-ਆਰਡਰ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਇਹ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਚੋਣਯੋਗਤਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਤਹ (117, 120) 'ਤੇ CO2 ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਦੇ ਢੰਗ ਨਾਲ CO2 ਦੇ ਦਬਾਅ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।ਮੁੱਖ ਘਟਾਏ ਗਏ ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ H2 ਤੋਂ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ (C2+ ਸ਼ਾਮਲ) ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ CO2 ਦਬਾਅ ਦੇ ਨਾਲ CO/HCOOH ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, CO2 ਦਬਾਅ ਦੀ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਉੱਚ ਜਾਂ ਘੱਟ CO2 ਦਬਾਅ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਜਾਂ ਸੀਮਤ CO2 ਫੈਲਣ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਨਗੇ, ਜੋ CO/HCOOH ਜਾਂ H2 ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਦੇ ਪੱਖ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਤਹ 'ਤੇ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਵਿਚਕਾਰਲੀ CO ਅਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ਦੀ ਸਿਰਫ ਇੱਕ ਅਨੁਕੂਲ ਮਾਤਰਾ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ C2+ ਉਤਪਾਦ ਚੋਣ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦੀ ਹੈ (119)।

ਚੋਣਵੇਂ C2+ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਉੱਨਤ ਸੰਰਚਨਾਵਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਨਾਵਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਦਿਸ਼ਾ ਹੈ।ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਗੈਰ-ਪੋਰਸ ਮੈਟਲ ਫੋਇਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਸੁਸਤ ਪੁੰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ (26, 105) ਤੋਂ ਪੀੜਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਜੀਡੀਈ ਨੂੰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫੋਬਿਕ ਚੈਨਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਕੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਮਾੜੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਲਈ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਜੋ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਕਣਾਂ (121) ਨੂੰ CO2 ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਦਿੰਦੇ ਹਨ।ਪਰੰਪਰਾਗਤ GDE ਵਿੱਚ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਪਰਤ (CL) ਅਤੇ ਇੱਕ ਗੈਸ ਫੈਲਾਅ ਪਰਤ (GDL) ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 8A (30, 33) ਦੇ ਹੇਠਲੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।GDE ਵਿੱਚ ਬਣਿਆ ਗੈਸ-ਤਰਲ-ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਇੰਟਰਫੇਸ ਸੈੱਲ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ।ਪੋਰਸ ਸਮੱਗਰੀ (ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕਾਰਬਨ ਪੇਪਰ) ਨਾਲ ਇਕੱਠਾ ਕੀਤਾ GDL ਭਰਪੂਰ CO2 ਮਾਰਗ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦਰ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਹ ਪ੍ਰੋਟੋਨਾਂ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ, ਅਤੇ CL ਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ (121) ਵਿੱਚ ਘਟਾਉਣ ਵਾਲੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਘੱਟ-ਰੋਧਕ ਆਵਾਜਾਈ ਮਾਧਿਅਮ ਵਜੋਂ ਵੀ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਡ੍ਰੌਪ ਕਾਸਟਿੰਗ, ਏਅਰਬ੍ਰਸ਼ਿੰਗ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ GDEs (122) ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਲਈ ਆਮ ਤਕਨੀਕਾਂ ਹਨ।C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ CO2 ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ GDEs ਨਾਲ ਇਕੱਠੇ ਕੀਤੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਡੂੰਘਾਈ ਨਾਲ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਅਨੁਕੂਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਉਪਰੋਕਤ ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲ ਸਾਰੇ GDEs ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ।1990 ਦੇ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ, ਸੈਮੈਲਸ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (123) ਨੇ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਕਿ Cu-coated GDEs ਨੇ 667 mA cm−2 ਦੀ ਉੱਚ ਘਣਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਈਥੀਲੀਨ ਲਈ 53% ਦੀ ਉੱਚ FE ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ।ਈਥੀਲੀਨ ਅਤੇ ਈਥਾਨੌਲ ਦੀ ਚੋਣਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ ਜੋ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਬਹੁਤ ਹੀ ਸਮਾਨ ਮਕੈਨਿਸਟਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਮਾਰਗਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹਮੇਸ਼ਾ Cu- ਅਧਾਰਿਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ 'ਤੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਦੱਸਣਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਈਥਾਨੌਲ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਐਥੀਲੀਨ ਦੀ ਉੱਚ ਉਤਪਾਦਕਤਾ ਅਤੇ ਚੋਣਯੋਗਤਾ Cu- ਅਧਾਰਿਤ GDE (25, 36) 'ਤੇ ਦੇਖੀ ਗਈ ਹੈ।ਗੇਵਰਥ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (36) ਨੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਪੋਜ਼ਿਟਡ Cu-Ag GDE 'ਤੇ 25% ਦੇ ਈਥਾਨੌਲ ਲਈ ਈਥੀਲੀਨ ਲਈ 60% ਦਾ ਸ਼ਾਨਦਾਰ FE ਅਤੇ ਦਬਾਇਆ FE ਦਿਖਾਇਆ, ਜਦੋਂ ਕੁੱਲ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ ~300 mA cm−2 'ਤੇ −0.7 V ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਪਹੁੰਚ ਗਈ। ਆਰ.ਐਚ.ਈ.ਇਹ ਇੱਕ ਦੁਰਲੱਭ ਕੰਮ ਹੈ ਜਿਸਨੇ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ 'ਤੇ ਇੰਨੀ ਉੱਚ ਚੋਣਤਮਕਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਹੈ।ਇਹ ਖੋਜ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ GDE-ਸ਼ਾਮਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਮਾਰਗਾਂ ਨੂੰ ਟਿਊਨਿੰਗ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਵਧੀਆ ਤਰੀਕਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਘਟਾਏ ਗਏ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਚੋਣ ਉੱਚ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ 'ਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

GDEs ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਵੀ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮੁੱਦਾ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਸੰਬੋਧਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲਾਂ ਲਈ ਵਿਹਾਰਕ ਉਪਯੋਗ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਸਥਿਰ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਕਾਰਵਾਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।GDEs ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ CO2-to-C2+ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ, GDL, ਅਤੇ ਬਾਈਂਡਰ ਲੇਅਰਾਂ (77, 124) ਦੇ ਕਮਜ਼ੋਰ ਮਕੈਨੀਕਲ ਅਡਿਸ਼ਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਥਿਰਤਾ ਅਜੇ ਵੀ ਮਾੜੀ ਹੈ।ਐਲੀਵੇਟਿਡ ਓਵਰਪੋਟੈਂਸ਼ੀਅਲ 'ਤੇ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਕਾਰਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੌਰਾਨ GDL ਦੀ ਕਾਰਬਨ ਸਤਹ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫੋਬਿਕ ਤੋਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਿਲਿਕ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ GDL ਵਿੱਚ ਹੜ੍ਹ ਆਉਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ CO2 ਫੈਲਣ ਵਾਲੇ ਮਾਰਗਾਂ (33) ਵਿੱਚ ਰੁਕਾਵਟ ਆਉਂਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਪੌਲੀਟੇਟ੍ਰਾਫਲੋਰੋਇਥੀਲੀਨ (PTFE) ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫੋਬਿਕ ਸਕੈਫੋਲਡ ਨੂੰ GDEs ਵਿੱਚ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ।ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਿਲਿਕ ਨੈਫਿਓਨ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫੋਬਿਕ ਪੀਟੀਐਫਈ ਪਰਤ ਇੱਕ ਵਧੀਆ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ (33).ਸਾਰਜੈਂਟ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (33) ਨੇ ਵੱਖ ਕੀਤੇ PTFE ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ NPs ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ Cu ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਨੂੰ ਇਕੱਠਾ ਕੀਤਾ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫੋਬਿਕ PTFE ਪਰਤ NPs ਅਤੇ ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਪਰਤਾਂ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਇੰਟਰਫੇਸ (ਚਿੱਤਰ 8, I ਅਤੇ J) ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, 75 ਤੋਂ 100 mA cm−2 ਦੀ ਮੌਜੂਦਾ ਘਣਤਾ 'ਤੇ 7 M KOH ਘੋਲ ਵਿੱਚ ਐਥੀਲੀਨ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ FE ਨੂੰ 70% ਤੱਕ ਵਧਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ।ਇਸ ਪ੍ਰਵਾਹ ਰਿਐਕਟਰ ਦਾ ਜੀਵਨ ਕਾਲ 150 ਘੰਟਿਆਂ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤੱਕ ਵਧਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਐਥੀਲੀਨ ਚੋਣਤਮਕਤਾ ਵਿੱਚ ਮਾਮੂਲੀ ਨੁਕਸਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਰਵਾਇਤੀ GDEs ਨਾਲੋਂ 300 ਗੁਣਾ ਲੰਬਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 8K ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਅਜਿਹੀ ਸੈਂਡਵਿਚ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ GDE ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਜੋਂ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਕੁਈ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (124) ਨੇ ਦੋ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫੋਬਿਕ ਨੈਨੋਪੋਰਸ ਪੋਲੀਥੀਲੀਨ ਫਿਲਮਾਂ ਦੁਆਰਾ ਕਲਿੱਪ ਕੀਤੀ ਇੱਕ ਸਰਗਰਮ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਪਰਤ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਟ੍ਰਾਇਲੇਅਰ ਬਣਤਰ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ।ਬਾਹਰੀ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫੋਬਿਕ ਪਰਤਾਂ ਬਲਕ ਘੋਲ ਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਹੌਲੀ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਸਥਿਰ, ਉੱਚ ਸਥਾਨਕ pH ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇੰਟਰਲੇਅਰ ਸਪੇਸ ਦਾ ਅਨੁਕੂਲਨ, ਜੋ ਕਿ CO2 ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਅਤੇ ਸੋਜ਼ਸ਼ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਜਿਹੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ (124) ਵਿੱਚ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ।ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਕਾਰਬਨ ਨੈਨੋਟਿਊਬਾਂ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਉੱਚ ਪੋਰੋਸਿਟੀ, ਚੰਗੀ ਚਾਲਕਤਾ, ਅਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫੋਬਿਸੀਟੀ ਦੇ ਕਾਰਨ GDE ਵਿੱਚ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਅਤੇ ਪੁੰਜ ਆਵਾਜਾਈ (77) ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਦੇ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ECR 'ਤੇ ਦਿਲਚਸਪ ਤਰੱਕੀ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਘੱਟ ਲਾਗਤ ਵਾਲੇ, ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ C2+ ਉਤਪਾਦ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਰਣਨੀਤੀਆਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਮੌਜੂਦ ਹਨ (125).ਇਸ ਪੜਾਅ 'ਤੇ, ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਅਤੇ ਮੌਕੇ ECR ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਵਿਧੀਆਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਅਤੇ ਇਸ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦਾ ਵਪਾਰੀਕਰਨ ਕਰਨ ਲਈ ਇਕਸਾਰ ਹਨ।

ਕਾਰਬਨ ਲੂਪ ਨੂੰ ਬੰਦ ਕਰਨ ਅਤੇ ਰੁਕ-ਰੁਕ ਕੇ ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਊਰਜਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਵਾ ਅਤੇ ਸੂਰਜੀ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਦੇ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਹੱਲ ਵਜੋਂ, ਪਿਛਲੇ ਦਹਾਕਿਆਂ ਵਿੱਚ ਕੁਸ਼ਲ CO2 ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਤਰੱਕੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਜਦੋਂ ਕਿ ECR ਨਾਲ ਜੁੜੀਆਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਸਮਝ ਇਸ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਦਿਨਾਂ (126) ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਲੰਬਾ ਸਫ਼ਰ ਤੈਅ ਕਰ ਚੁੱਕੀ ਹੈ, C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵੱਲ ECR ਰਾਹੀਂ C─C ਜੋੜਨਾ ਅਜੇ ਵੀ ਅਮਲੀ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਤਿਆਰ ਨਹੀਂ ਹੈ।ਇਸ ਸਮੀਖਿਆ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਮੌਜੂਦਾ ਰਣਨੀਤੀਆਂ 'ਤੇ ਇੱਕ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਨਜ਼ਰ ਮਾਰੀ ਹੈ ਜੋ ECR ਦੁਆਰਾ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ ਚੋਣ ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਫਾਈਨ-ਕੈਟਾਲਿਸਟ ਟਿਊਨਿੰਗ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਪ੍ਰਭਾਵ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਸਥਿਤੀਆਂ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ/ਰਿਐਕਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।

ECR ਵਿੱਚ ਲਗਾਏ ਗਏ ਸਾਰੇ ਯਤਨਾਂ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਮੌਜੂਦਾ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਅਤੇ ECR ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਅਜੇ ਵੀ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਹਨ ਜਿਹਨਾਂ ਨੂੰ ECR ਦਾ ਵਪਾਰੀਕਰਨ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਹੱਲ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।ਪਹਿਲਾਂ, ਕੁਸ਼ਲ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਨ ਲਈ ਦਬਦਬਾ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ, Cu ਗੰਭੀਰ ਸਥਿਰਤਾ ਮੁੱਦਿਆਂ ਤੋਂ ਪੀੜਤ ਹੈ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿੱਚ, ਅਤੇ ECR ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਐਟਮ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ, ਕਣ ਇਕੱਠੇ ਹੋਣ, ਅਤੇ ਬਣਤਰ ਦੇ ਵਿਗੜਣ ਕਾਰਨ ਘੱਟ ਹੀ 100 ਘੰਟੇ ਤੱਕ ਜੀ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, Cu-ਅਧਾਰਿਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਕਿਵੇਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾਵੇ, ਇਹ ਅਜੇ ਵੀ ਇੱਕ ਖੁੱਲ੍ਹੀ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ।ਕਯੂ-ਆਧਾਰਿਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਨੂੰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰਥਨ 'ਤੇ ਐਂਕਰ ਕਰਨਾ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਬਣਤਰ/ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨੂੰ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਰੱਖਣ ਲਈ ਇੱਕ ਭਰੋਸੇਯੋਗ ਰਣਨੀਤੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵਧੀ ਹੋਈ ਉਮਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਈਸੀਆਰ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਜਲਮਈ ਘੋਲ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਲਈ ਇੱਕ ਪੋਲੀਮਰ ਝਿੱਲੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਇਦ Cu-ਅਧਾਰਿਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਦੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਤੋਂ, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਕਾਰਜਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੇ ਵਿਗਾੜ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਨ ਅਤੇ ਸਮਝਣ ਲਈ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ/ਵਿੱਚ ਓਪਰੇਂਡੋ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਤਕਨੀਕਾਂ ਅਤੇ ਸਿਧਾਂਤਕ ਮਾਡਲਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਬਦਲੇ ਵਿੱਚ, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੇ ਨਿਘਾਰ ਅਤੇ ਜ਼ਹਿਰ ਨੂੰ ਹੇਠਲੇ ਪੱਧਰਾਂ ਤੱਕ ਦਬਾਉਣ ਲਈ।ECR ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮੁੱਦਾ ਜਿਸ ਨੂੰ ਸੰਬੋਧਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਉਹ ਹੈ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰੋਟੋਕੋਲ ਨੂੰ ਵੱਡੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਵਿਹਾਰਕ ਬਣਾਉਣਾ।ਇਸ ਲਈ, ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਪਲਬਧ ਫੀਡਸਟੌਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਸੁਚਾਰੂ ਬਣਾਉਣ ਨੂੰ ਤਰਜੀਹ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਦੂਜਾ, ECR ਤੋਂ ਉਤਪੰਨ C2+ ਆਕਸੀਜਨ ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਰਵਾਇਤੀ H- ਜਾਂ ਵਹਾਅ-ਸੈੱਲ ਰਿਐਕਟਰਾਂ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿੱਚ ਘੋਲ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, KHCO3 ਅਤੇ KOH) ਨਾਲ ਮਿਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ, ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸ਼ੁੱਧ ਤਰਲ ਈਂਧਨ ਘੋਲ ਨੂੰ ਮੁੜ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵਾਧੂ ਵਿਭਾਜਨ ਅਤੇ ਇਕਾਗਰਤਾ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਵਿਹਾਰਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ.ਇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਵਿਕਸਿਤ C2+ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਵੀ H2 ਅਤੇ ਬਾਕੀ CO2 ਨਾਲ ਮਿਲਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਮੌਜੂਦਾ ECR ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਲਈ ਇੱਕ ਮਹਿੰਗੀ ਵੱਖ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਾਜ਼ਮੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ECR ਨੂੰ ਵਿਹਾਰਕ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਰੁਕਾਵਟ ਪਾਉਂਦੀ ਹੈ।ਇਸ ਲਈ, ਸ਼ੁੱਧ ਤਰਲ ਈਂਧਨ ਘੋਲ ਅਤੇ ਸ਼ੁੱਧ ਗੈਸ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਅਤੇ ਨਿਰੰਤਰ ਕਿਵੇਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨਾ ਹੈ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਉਤਪਾਦ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਦੇ ਨਾਲ, ECR ਦੀ ਵਿਹਾਰਕ ਤੈਨਾਤੀ ਲਈ ਬਹੁਤ ਫਾਇਦੇਮੰਦ ਹੈ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਸੀਂ ਨੇੜਲੇ ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਈਸੀਆਰ ਦੁਆਰਾ ਸ਼ੁੱਧ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਸਿੱਧੀ ਪੈਦਾਵਾਰ ਦੇ ਵਧਦੇ ਮਹੱਤਵ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਜੋ ਕਿ ਈਸੀਆਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਮਾਰਕੀਟ ਦੇ ਬਹੁਤ ਨੇੜੇ ਲੈ ਸਕਦੀ ਹੈ (127)।

ਤੀਜਾ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਈਸੀਆਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਈਥਾਨੌਲ, ਐਸੀਟਿਕ ਐਸਿਡ, ਅਤੇ ਈਥੀਲੀਨ ਵਰਗੇ C─O ਅਤੇ C─H ਬਾਂਡਾਂ ਦੇ ਗਠਨ ਦਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ECR ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਲਈ ਹੋਰ ਕਿਸਮ ਦੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਅਤੇ ਆਰਥਿਕ ਦਿਲਚਸਪੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ।ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਹਾਨ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ (128) ਨੇ ECR ਦੁਆਰਾ 2-bromoethnol ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ.C─Br ਬਾਂਡ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਬਣਤਰ ਉਤਪਾਦ ਨੂੰ ਈਥਾਨੌਲ ਤੋਂ 2-ਬ੍ਰੋਮੋਏਥਨੌਲ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਰਸਾਇਣਕ ਅਤੇ ਫਾਰਮਾਸਿਊਟੀਕਲ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਿਲਡਿੰਗ ਬਲਾਕ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਚ ਜੋੜਿਆ ਮੁੱਲ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਮੌਜੂਦਾ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ C2+ ਉਤਪਾਦਾਂ ਤੋਂ ਪਰੇ, ਸਾਡਾ ਮੰਨਣਾ ਹੈ ਕਿ ਹੋਰ ਘੱਟ ਹੀ ਖੋਜੇ ਗਏ ਉਤਪਾਦਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਔਕਸਾਲਿਕ ਐਸਿਡ (129) ਅਤੇ ਹੋਰ ਗੁੰਝਲਦਾਰ C2+ ਅਣੂਆਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਾਈਕਲਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦਾ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਭਵਿੱਖੀ ECR ਖੋਜ ਲਈ ਇੱਕ ਹੋਰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਰਸਤਾ ਹੈ।

ਆਖਰੀ ਪਰ ਘੱਟੋ ਘੱਟ ਨਹੀਂ, ਨਵੇਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਅਤੇ ਰਿਐਕਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਵਾਟਰਪ੍ਰੂਫ GDE, ਤਰਲ-ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੈੱਲ, ਅਤੇ PEM ਸੈੱਲ ਨੂੰ ਵਪਾਰਕ ਪੱਧਰ (>200 mA cm−2) ਤੱਕ ECR ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਅਪਣਾਇਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਟਿਕ ਗਤੀਵਿਧੀ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਅੰਤਰ ਹਮੇਸ਼ਾ ਦੇਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟ ਪੂਰੇ ਸੈੱਲ ਟੈਸਟ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।ਇਸਲਈ, ਈਸੀਆਰ ਨੂੰ ਲੈਬ-ਸਕੇਲ ਟੈਸਟ ਤੋਂ ਵਿਹਾਰਕ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਲਿਆਉਣ ਲਈ ਅੱਧੇ-ਸੈੱਲ ਅਧਿਐਨਾਂ ਅਤੇ ਪੂਰੇ-ਸੈਲ ਡਿਵਾਈਸ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਪਾੜੇ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਜਾਣੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ।

ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ CO2 ਦੀ ਕਮੀ ਮਨੁੱਖੀ ਗਤੀਵਿਧੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੀਆਂ ਗ੍ਰੀਨਹਾਉਸ ਗੈਸਾਂ ਤੋਂ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਮੁੱਦੇ ਨਾਲ ਨਜਿੱਠਣ ਲਈ ਸਾਡੇ ਲਈ ਵਧੀਆ ਮੌਕਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।ਇਹ ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਸਾਫ਼ ਈਂਧਨ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵੀ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ ਮੌਜੂਦਾ ਪੜਾਅ 'ਤੇ ECR ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਲਈ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਬਾਕੀ ਹਨ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ C─C ਕਪਲਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਈ, ਇਹ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਅਨੁਕੂਲਨ ਅਤੇ ਸੈੱਲ ਸੰਪੂਰਨਤਾ ਦੋਵਾਂ 'ਤੇ ਨਿਰੰਤਰ ਖੋਜ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਨਾਲ, ਸਾਫ਼ ਈਂਧਨ ਲਈ ਇੱਕ ਅਸਲ-ਸੰਸਾਰ CO2 ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਦਾ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ. ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਾਂ ਨੂੰ ਨੇੜਲੇ ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਸਾਕਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇਗਾ।

ਇਹ ਕਰੀਏਟਿਵ ਕਾਮਨਜ਼ ਐਟ੍ਰਬ੍ਯੂਸ਼ਨ-ਗੈਰ-ਵਪਾਰਕ ਲਾਇਸੈਂਸ ਦੀਆਂ ਸ਼ਰਤਾਂ ਦੇ ਤਹਿਤ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਇੱਕ ਖੁੱਲ੍ਹਾ-ਪਹੁੰਚ ਲੇਖ ਹੈ, ਜੋ ਕਿਸੇ ਵੀ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ ਵਰਤੋਂ, ਵੰਡ ਅਤੇ ਪ੍ਰਜਨਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵਰਤੋਂ ਵਪਾਰਕ ਲਾਭ ਲਈ ਨਹੀਂ ਹੈ ਅਤੇ ਬਸ਼ਰਤੇ ਕਿ ਅਸਲ ਕੰਮ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਹੋਵੇ। ਦਾ ਹਵਾਲਾ ਦਿੱਤਾ।

ਨੋਟ: ਅਸੀਂ ਸਿਰਫ਼ ਤੁਹਾਡੇ ਈਮੇਲ ਪਤੇ ਦੀ ਬੇਨਤੀ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਤਾਂ ਕਿ ਜਿਸ ਵਿਅਕਤੀ ਨੂੰ ਤੁਸੀਂ ਪੰਨੇ ਦੀ ਸਿਫ਼ਾਰਿਸ਼ ਕਰ ਰਹੇ ਹੋ ਉਸਨੂੰ ਪਤਾ ਲੱਗੇ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਚਾਹੁੰਦੇ ਹੋ ਕਿ ਉਹ ਇਸਨੂੰ ਦੇਖਣ, ਅਤੇ ਇਹ ਕਿ ਇਹ ਜੰਕ ਮੇਲ ਨਹੀਂ ਹੈ।ਅਸੀਂ ਕਿਸੇ ਵੀ ਈਮੇਲ ਪਤੇ ਨੂੰ ਹਾਸਲ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।

© 2020 ਅਮੈਰੀਕਨ ਐਸੋਸੀਏਸ਼ਨ ਫਾਰ ਦ ਐਡਵਾਂਸਮੈਂਟ ਆਫ਼ ਸਾਇੰਸ।ਸਾਰੇ ਹੱਕ ਰਾਖਵੇਂ ਹਨ.AAAS HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef ਅਤੇ COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548 ਦਾ ਭਾਈਵਾਲ ਹੈ।