電催化CO?還原在常溫常壓下進行，易于與可再生能源電力耦合。然而，CO?在水溶液中的溶解度極低（約34 mM），限制了傳統(tǒng)H型電解池的電流密度（通常<50 mA/cm2），難以達到工業(yè)應用水平。氣體擴散電極（GDE）通過將CO?氣體直接輸送到催化劑層，突破了傳質(zhì)限制，使電流密度可提升至200-500 mA/cm2。北京中教金源科技有限公司提供氣體擴散電極測試用的流動電解池，助力高效CO?電還原研究。

氣體擴散電極通常由三部分組成：氣體擴散層（多為碳紙或碳布）、微孔層（炭黑+PTFE）和催化劑層。氣體擴散層具有疏水性和多孔結(jié)構(gòu)，使CO?氣體能夠滲透到催化劑層表面，同時防止電解液淹水。微孔層進一步改善氣液分布。催化劑層（如Au、Ag、Cu、Sn等）沉積在微孔層上，是CO?還原的活性位點。

疏水處理是GDE的關鍵。PTFE（聚四氟乙烯）是疏水添加劑，含量一般在10-30 wt%。PTFE含量過低，電極易被電解液浸沒，氣體通道堵塞；含量過高，催化劑被包裹，電子導通性下降。優(yōu)化后的GDE應具有穩(wěn)定的三相界面（氣-液-固），CO?、電子和質(zhì)子同時在該界面反應。

流場板設計同樣影響傳質(zhì)和產(chǎn)物分布。蛇形流場和交指流場是常見類型。蛇形流場簡單可靠，但易產(chǎn)生濃度梯度；交指流場強制氣體從一側(cè)通道流經(jīng)電極擴散層進入另一側(cè)通道，增強了對流傳質(zhì)。對于CO?還原，交指流場可獲得更高的轉(zhuǎn)化率。

氣體擴散電極的長期穩(wěn)定性受鹽析和催化劑脫落影響。高電流密度下，陰極局部pH升高可能導致碳酸鹽沉淀，堵塞孔道。采用脈沖電解或流動酸性電解液可緩解此問題。北京中教金源科技有限公司的流動電解池測試系統(tǒng)，可精確控制電解液流速、CO?流量和溫度，支持氣體擴散電極的長時間運行評價。