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Original title:
Industrially Relevant Electrochemical Reduction of CO2 to C2+ Compounds
Translated title:
Industriell relevante elektrochemische Reduktion von CO2 zu C2+ Molekülen
Author:
Sahin, Baran
Year:
2024
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
TUM School of Natural Sciences
Institution:
Lehrstuhl für Technische Chemie I (Prof. Hinrichsen)
Advisor:
Hinrichsen, Kai-Olaf (Prof. Dr.)
Referee:
Hinrichsen, Kai-Olaf (Prof. Dr.); Fleischer, Maximilian (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
CIT Chemie-Ingenieurwesen, Technische Chemie, Biotechnologie
Keywords:
CO2 electrolysis; ethylene
Translated keywords:
CO2 elektrolyse; ethylen
TUM classification:
CIT 001
Abstract:
This thesis explores CO2 conversion to C2+ chemicals (ethylene, ethanol) via electrolysis for a carbon-neutral economy. CuO catalyst is used to study operational parameters (back pressure, product concentration) and cell designs for improved stability, selectivity, and energy efficiency. Back pressure extends stable operation and steers selectivity towards oxygenates. Product accumulation degrades electrodes and membranes. Promising cell designs for industrial applications are identified. Long-term C2H4 production is achieved with optimized conditions and electrode modifications. This work advances CO2 electroreduction to C2+ for industrial use.
Translated abstract:
Diese Dissertation untersucht die Umwandlung von CO2 in C2+ Molekülen (Ethylen, Ethanol) mittels Elektrolyse für eine kohlenstoffneutrale Wirtschaft. Der CuO-Katalysator wird verwendet, um Betriebsparameter (Gegendruck, Produktkonzentration) und Zellkonstruktionen für verbesserte Stabilität, Selektivität und Energieeffizienz zu untersuchen. Gegendruck verlängert den stabilen Betrieb und steuert die Selektivität in Richtung der Sauerstoffverbindungen. Die Produktanreicherung degradiert Elektroden und Membranen. Es werden vielversprechende Zelldesigns für industrielle Anwendungen identifiziert. Langzeit-C2H4-Produktion wird mit optimierten Bedingungen und Elektrodenmodifikationen erreicht. Diese Arbeit bringt die elektrochemische CO2-Reduktion zu C2+ für die industrielle Nutzung voran.
WWW:
https://mediatum.ub.tum.de/?id=1739040
Date of submission:
22.04.2024
Oral examination:
03.06.2024
File size:
9109811 bytes
Pages:
209
Urn (citeable URL):
https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20240603-1739040-1-3
Last change:
13.06.2024
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