Formulasi pemangkin kuprum-stanum untuk penurunan elektrokimia CO2 dalam sel elektrosintesis mikrob

Abstract

Proses penurunan CO2 menggunakan pendekatan bioelektrokimia merupakan satu bidang yang masih baru dalam dunia kajian. Sistem mikrob elektrosintesis atau microbial electrosynthesis system (MES) merupakan sistem bioelektrokimia yang menggunakan mikrob elektrogenik, iaitu mikrob yang menggunakan elektrik sebagai tenaga untuk proses penurunan karbon dioksida (CO2) dalam menghasilkan sebatian kimia melalui tindakbalas penurunan CO2. Kajian ini, menggunapakai MES untuk menghasilkan asid formik menggunakan mikrob elektrogenik. Proses ini dipercepatkan dengan menggunakan pemangkin biokatod yang diubahsuai melalui proses penyaduran elektrokimia untuk menambah lapisan stanum-kuprum oksida diatas permukaan kain karbon. Kuprum dan stanum merupakan logam yang di kenal pasti mampu meningkatkan kadar tindak balas penurunan CO2 kepada sebatian yang bersifat hidrokarbon, iaitu formik dalam kajian ini. Melalui kajian yang di jalankan yang terdiri daripda CuSn-EDTA, CuSnSb-EDTA, CuSn-NaCit, dan CuSnSb-NaCit, sebatian CuSnSb-EDTA telah dikenal pasti menggunakan FESEM-EDX menunjukkan struktur kristal berbentuk bunga yang terbentuk melalui tindak balas nukleasi dengan taburan aloi gangsa yang agak seimbang. Dengan mengaplikasi katod komposit tersebut, sistem MES telah menunjukkan penghasilan ketumpatan arus dan purata voltan yang stabil dan tertinggi pada -19.14 A/cm2 dan -0.49 V dan kadar penghasilan formik sehingga 0.137 M/d. Analisa kitaran voltametri sel penuh pula menunjukkan CuSn biokatod mencatatkan puncak penurunan yang terendah pada voltan -1.0 V, iaitu bersamaan dengan voltan gunaan semasa operasi MES.