A prototype reactor for highly selective solar-driven CO2 reduction to synthesis gas using nanosized earth-abundant catalysts and silicon photovoltaics

Energy and Environmental Science

Volumn 10, Issue 10, 2017, Pages 2256-2266

  Urbain, Félix ^a   Tang, Pengyi ^a,b   Carretero, Nina M ^a   Andreu, Teresa ^a,c   Gerling, Luis G ^d   Voz, Cristobal ^d   Arbiol, Jordi ^b,e   Morante, Joan Ramon ^a,c  

^a CATALONIA INSTITUTE FOR ENERGY RESEARCH IREC   (Spain)

^b CSIC   (Spain)

^c UNIVERSITY OF BARCELONA   (Spain)

^d UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA   (Spain)

^e INSTITUCIÓ CATALANA DE RECERCA I ESTUDIS AVANÇATS ICREA   (Spain)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON DIOXIDE; CARBON MONOXIDE; CATALYSTS; ENERGY UTILIZATION; HETEROJUNCTIONS; NANOSTRUCTURED MATERIALS; RENEWABLE ENERGY RESOURCES; SOLAR ENERGY; SOLAR POWER GENERATION; SYNTHESIS GAS;

EARTH-ABUNDANT MATERIALS; FARADAIC EFFICIENCIES; HETEROJUNCTION SOLAR CELLS; OXYGEN EVOLUTION REACTION; RENEWABLE ENERGIES; SILICON HETEROJUNCTIONS; SYNTHESIS GASSES (SYNGAS); VALUE-ADDED CHEMICALS;

SOLAR CELLS;

CARBON DIOXIDE; CATALYST; EFFICIENCY MEASUREMENT; ELECTRODE; ELECTROKINESIS; ELECTROLYTE; ENERGY EFFICIENCY; EQUIPMENT; PH; PHOTOVOLTAIC SYSTEM; REDUCTION; RENEWABLE RESOURCE; SILICON; SOLAR POWER;

EID: 85031498733     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c7ee01747b     Document Type: Article

References (71)

1. M. Z. Jacobson Energy Environ. Sci. 2009 2 148 173
2. K. Li X. An K. H. Park M. Khraisheh J. Tang Catal. Today 2014 224 3 12
3. K. Li B. Peng T. Peng ACS Catal. 2016 6 7485 7527
4. Z.-L. Wang C. Li Y. Yamauchi Nano Today 2016 11 373 391
5. M. Ma B. J. Trześniewski J. Xie W. A. Smith Angew. Chem., Int. Ed. 2016 55 9748 9752
6. K. P. Kuhl T. Hatsukade E. R. Cave D. N. Abram J. Kibsgaard T. F. Jaramillo J. Am. Chem. Soc. 2014 136 14107 14113
7. Y. Wang S. Fan B. AlOtaibi Y. Wang L. Li Z. Mi Chem.-Eur. J. 2016 22 8809 8813
8. M. Wenzel L. Rihko-Struckmann K. Sundmacher AIChE J. 2017 63 15 22
9. I. Wender Fuel Process. Technol. 1996 48 189 297
10. Y. Cao Z. Y. Gao J. Jin H. C. Zhou M. Cohron H. Y. Zhao H. Y. Liu W. P. Pan Energy Fuels 2008 22 1720 1730
11. H. Mistry R. Reske Z. H. Zeng Z. J. Zhao J. Greeley P. Strasser B. R. Cuenya J. Am. Chem. Soc. 2014 136 16473 16476
12. P. Kang Z. F. Chen A. Nayak S. Zhang T. J. Meyer Energy Environ. Sci. 2014 7 4007 4012
13. T. Hatsukade K. P. Kuhl E. R. Cave D. N. Abram T. F. Jaramillo Phys. Chem. Chem. Phys. 2014 16 13814 13819
14. M. Schreier L. Curvat F. Giordano L. Steier A. Abate S. M. Zakeeruddin J. Luo M. T. Mayer M. Grätzel Nat. Commun. 2015 6 7326
15. Y. Hori H. Wakebe T. Tsukamoto O. Koga Electrochim. Acta 1994 39 1833 1839
16. S. Ikeda A. Hattori K. Ito H. Noda Electrochemistry 1999 67 27 33
17. J. Rosen G. S. Hutchings Q. Lu R. V. Forest A. Moore F. Jiao ACS Catal. 2015 5 4586 4591
18. F. Quan D. Zhong H. Song F. Jia L. Zhang J. Mater. Chem. A 2015 3 16409 16413
19. J. Lee Y. Kwon R. L. Machunda H. J. Lee Chem.-Asian J. 2009 4 1516 1523
20. C. Battaglia A. Cuevas S. De Wolf Energy Environ. Sci. 2016 9 1552 1576
21. M. Taguchi A. Yano S. Tohoda K. Matsuyama T. Nishikawa K. Fujita E. Maruyama IEEE J. Photovoltaics 2014 4 96
22. H. Zhong J. Wang F. Meng X. Zhang Angew. Chem., Int. Ed. 2016 128 10091 10095
23. J. Wang K. Li H.-X. Zhong D. Xu Z.-L. Wang Z. Jiang Z.-J. Wu X.-B. Zhang Angew. Chem., Int. Ed. 2016 54 10530 10534
24. J. Wang H.-X. Zhong Z.-L. Wang F.-L. Meng X.-B. Zhang ACS Nano 2016 10 2342 2348
25. J. Wang H.-X. Zhong Y.-L. Qin X.-B. Zhang Angew. Chem., Int. Ed. 2013 125 5356 5361
26. F. Meng H.-X. Zhong D. Bao J. Yan X.-B. Zhang J. Am. Chem. Soc. 2016 138 10226 10231
27. M. R. Singh A. T. Bell Energy Environ. Sci. 2016 9 193 199
28. M. Asadi K. Kim C. Liu A. V. Addepalli P. Abbasi P. Yasaei P. Phillips A. Behranginia J. M. Cerrato R. Haasch P. Zapol B. Kumar R. F. Klie J. Abiade L. A. Curtiss A. Salehi-Khojin Science 2016 353 467 470
29. J. L. White J. T. Herb J. J. Kaczur P. W. Majsztrik A. B. Bocarsly J. CO2 Util. 2014 7 1 5
30. D. Marxer P. Furler M. Takacs A. Steinfeld Energy Environ. Sci. 2017 10 1142 1149
31. N. Alias A. A. Mohammed J. King Saud Univ., Eng. Sci. 2015 27 43 48
32. M. Colina A. Belén Morales-Vilches C. Voz I. Martín P. R. Ortega R. Alcubilla IEEE J. Photovoltaics 2015 5 805 811
33. 2 reduction cell, WO/2016/097247, 2016
34. E. Irtem M. D. Hernández-Alonso A. Parra C. Fàbrega G. Penelas-Pérez J. R. Morante T. Andreu Electrochim. Acta 2017 240 225 230
35. E. Irtem T. Andreu A. Parra M. D. Hernández-Alonso S. García-Rodríguez J. M. Riesco-García G. Penelas-Pérez J. R. Morante J. Mater. Chem. A 2016 4 13582 13588
36. N. M. Vargas-Barbosa G. M. Geise M. A. Hickner T. E. Mallouk ChemSusChem 2014 7 3017 3020
37. R. Y. Wang D. W. Kirk G. X. Zhang J. Electrochem. Soc. 2006 153 C357 C364
38. D. Grier E. Ben-Jacob R. Clarke L. M. Sander Phys. Rev. Lett. 1986 56 1264 1267
39. S. Min X. Yang A.-Y. Lu C.-C. Tseng M. N. Hedhili L.-J. Li K.-W. Huang Nano Energy 2016 27 121 129
40. B. Han K. A. Stoerzinger V. Tileli A. D. Gamalski E. A. Stach Y. Shao-Horn Nat. Mater. 2017 16 121 126
41. D. T. Whipple E. C. Finke P. J. A. Kenis Electrochem. Solid-State Lett. 2010 13 D109 D111
42. C. Delacourt P. L. Ridgway J. B. Kerr J. Newman J. Electrochem. Soc. 2008 155 B42 B49
43. W. Sheng S. Kattel S. Yao B. Yan Z. Liang C. J. Hawxhurst Q. Wu J. G. Chen Energy Environ. Sci. 2017 10 1180 1185
44. C. W. Li M. W. Kanan J. Am. Chem. Soc. 2012 134 7231 7234
45. C. H. Lee M. W. Kanan ACS Catal. 2015 5 465 469
46. A. Wu L. Jing J. Wang Y. Qu Y. Xie B. Jiang C. Tian H. Fu Sci. Rep. 2015 5 8858
47. S. Mukhopadhyay I. Mondal U. Pal P. S. Devi Phys. Chem. Chem. Phys. 2015 17 20407 20415
48. B. Turan J.-P. Becker F. Urbain F. Finger U. Rau S. Haas Nat. Commun. 2016 7 12681
49. X. Zhou R. Liu Y. Chen E. Verlage S. A. Francis N. S. Lewis C. Xiang ACS Energy Lett. 2016 1 764 770
50. D. A. Vermaas W. A. Smith ACS Energy Lett. 2016 1 1143 1148
51. Y. C. Li D. Zhou Z. Yan R. H. Goncalves D. A. Salvatore C. P. Berlinguette T. E. Mallouk ACS Energy Lett. 2016 1 1149 1153
52. Q. Lu F. Jiao Nano Energy 2016 29 439 456
53. D. A. Vermaas M. Sassenburg W. A. Smith J. Mater. Chem. A 2015 3 19556 19562
54. M. Schreier F. Héroguel L. Steier S. Ahmad J. S. Luterbacher M. T. Mayer J. Luo M. Grätzel Nat. Energy 2017 2 17087
55. Y. Sugano A. Ono R. Kitagawa J. Tamura M. Yamagiwa Y. Kudo E. Tsutsumi S. Mikoshiba RSC Adv. 2015 5 54246 54252
56. T. Arai S. Sato T. Morikawaa Energy Environ. Sci. 2015 8 1998 2002
57. T. Sekimoto S. Shinagawa Y. Uetake K. Noda M. Deguchi S. Yotsuhashi K. Ohkawa Appl. Phys. Lett. 2015 106 073902
58. T. Sekimoto H. Hashiba S. Shinagawa Y. Uetake M. Deguchi S. Yotsuhashi K. Ohkawa J. Phys. Chem. C 2016 120 13970 13975
59. J. T. Song H. Ryoo M. Cho J. Kim J.-G. Kim S.-Y. Chung J. Oh Adv. Energy Mater. 2016 1601103 1 8
60. X. Zhang Z. Wu X. Zhang L. Li Y. Li H. Xu X. Li X. Yu Z. Zhang Y. Liang H. Wang Nat. Commun. 2017 8 14675
61. J. Wei Q. Ge R. Yao Z. Wen C. Fang L. Guo H. Xu J. Sun Nat. Commun. 2017 8 15174
62. M. Ramdin T. W. de Loos T. J. H. Vlugt Ind. Eng. Chem. Res. 2012 51 8149 8177
63. B. A. Rosen A. Salehi-Khojin M. R. Thorson W. Zhu D. T. Whipple P. J. A. Kenis R. I. Masel Science 2011 334 643 644
64. F. Urbain V. Smirnov J.-P. Becker U. Rau J. Ziegler B. Kaiser W. Jaegermann F. Finger Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2015 140 275 280
65. Y. Chen N. S. Lewis C. Xiang ACS Energy Lett. 2016 1 273 280
66. M. R. M. Abu-Zahra L. H. J. Schneiders J. P. M. Niederer P. H. M. Feron G. F. Versteeg Int. J. Greenhouse Gas Control 2007 1 37 46
67. P. Nugent Y. Belmabkhout S. D. Burd A. J. Cairns R. Luebke K. Forrest T. Pham S. Ma B. Space L. Wojtas M. Eddaoudi M. J. Zaworotko Nature 2013 493 80 84
68. C. A. Scholes J. Bacus G. Q. Chen W. X. Tao G. Li A. Qader G. W. Stevens S. E. Kentish J. Membr. Sci. 2012 389 470 477
69. Y. A. Criado B. Arias J. C. Abanades Energy Environ. Sci. 2017 10 1994 2004
70. N. von der Assen P. Voll M. Peters A. Bardow Chem. Soc. Rev. 2014 43 7982 7994
71. J. A. Herron J. Kim A. A. Upadhye G. W. Huber C. T. Maravelias Energy Environ. Sci. 2015 8 126 157