p Recentemente, A tecnologia de conversão eletroquímica (e-química) - que converte dióxido de carbono em compostos de alto valor agregado usando eletricidade renovável - ganhou atenção da pesquisa como uma tecnologia de utilização de captura de carbono (CCU). Esta tecnologia de recurso de carbono verde emprega reações eletroquímicas usando dióxido de carbono e água como a única matéria-prima química para sintetizar vários compostos, em vez de combustíveis fósseis convencionais. CO eletroquímica ₂ a conversão pode produzir moléculas de valor agregado e importantes na indústria petroquímica, como monóxido de carbono e etileno. Etileno, referido como o 'arroz da indústria, 'é amplamente utilizado para produzir vários produtos químicos e polímeros, mas é mais desafiador produzir a partir de CO eletroquímico ₂ redução. A falta de compreensão da via de reação pela qual o dióxido de carbono é convertido em etileno limitou o desenvolvimento de sistemas catalisadores de alto desempenho e no avanço de sua aplicação para produzir produtos químicos mais valiosos. p Para superar essa limitação, uma equipe de pesquisa doméstica na Coréia do Sul fez uma descoberta ao revelar um intermediário de ativação de caminho chave na reação de produção de etileno. A Dra. Yun-Jeong Hwang e sua equipe do Centro de Pesquisa de Energia Limpa do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST) anunciaram que observaram com sucesso os principais intermediários adsorvidos na superfície de um catalisador à base de cobre durante o CO eletroquímico ₂ redução da produção de eteno e analisou seu comportamento em tempo real. Esta pesquisa foi conduzida em colaboração com o Professor Woo-Yul Kim e sua equipe do Departamento de Engenharia Química e Biológica, Sookmyung Women's University, com o apoio do projeto de desenvolvimento de tecnologia de resposta às mudanças climáticas (Next Generation Carbon Upcycling Project Group, liderado por Ki-Won Jun).

p Foi relatado que os catalisadores à base de cobre podem promover a conversão de dióxido de carbono para sintetizar não apenas monóxido de carbono ou ácido fórmico relativamente simples, mas também compostos multicarbonados, como etileno e etanol. No entanto, o desenvolvimento de tecnologia de controle para sintetizar seletivamente compostos de alto valor agregado tem sido limitado devido à ausência de informações sobre os principais intermediários e vias da reação de formação da ligação carbono-carbono.

p Por meio da espectroscopia infravermelha, a equipe de pesquisa observou o intermediário responsável pela formação do intermediário etileno (OCCO) e também o responsável pela produção do metano (CHO). O intermediário é um dímero de monóxido de carbono formado durante a reação de conversão de dióxido de carbono na superfície do catalisador de nanopartículas de cobre. Como resultado, monóxido de carbono e o intermediário de etileno (OCCO) foram produzidos ao mesmo tempo, enquanto o intermediário de metanol (CHO) foi produzido relativamente mais lento do que os outros dois intermediários, sugerindo a possibilidade de melhorar ainda mais a seletividade da formação do composto na superfície do catalisador, controlando a via de reação.

p Além disso, hidróxido de cobre (Cu (OH) ₂ ) nanofio foi proposto como um catalisador promissor que exibe excelente desempenho para a produção de etileno, acelerando a formação da ligação carbono-carbono. A equipe de pesquisa descobriu que havia vários locais catalíticos nos quais o monóxido de carbono pode ser adsorvido na superfície do catalisador derivado do hidróxido de cobre e que o monóxido de carbono adsorvido em um local específico rapidamente forma um intermediário através da formação da ligação carbono-carbono. Espera-se que pesquisas adicionais sobre este intermediário contribuam significativamente para a identificação dos sítios ativos para a reação de formação da ligação carbono-carbono, que tem sido objeto de debate.

p "O sucesso deste estudo é significativo na medida em que apresentou uma direção chave para a pesquisa básica relacionada à fotossíntese artificial que foi inexplorada na Coréia, por meio de uma investigação conjunta do instituto de pesquisa e também da universidade, "disse o Dr. Yun-Jeong Hwang do KIST." Com base nisso, seremos capazes de contribuir significativamente para o crescimento da tecnologia de conversão de recursos de carbono de próxima geração com base em energia sustentável em resposta à mudança climática. "