A estrutura do CuPS, o complexo de cobre que se comporta como um fotossensibilizador redox, e o catalisador à base de manganês desenvolvido no estudo. Crédito: Jornal da American Chemical Society
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio projetaram um CO 2 método de redução baseado apenas em elementos de ocorrência comum. Atingindo um rendimento quântico geral de 57 por cento de CO 2 produtos de redução, é o sistema de melhor desempenho de seu tipo relatado até hoje, aumentando as perspectivas de soluções econômicas de captura de carbono.
Como o aquecimento global representa um dos maiores desafios para a humanidade no século 21, a busca para conter a montagem de CO 2 as emissões são mais prementes do que nunca.
Em um estudo publicado no Jornal da American Chemical Society , Osamu Ishitani e colegas do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech) e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada do Japão relatam um sistema fotocatalítico que aproxima os cientistas de alcançar a fotossíntese artificial - o objetivo de criar um sistema sustentável semelhante ao modo como as plantas se convertem CO 2 à energia útil usando metais abundantes na terra.
Embora sistemas fotocatalíticos de complexos metálicos tenham sido relatados para CO 2 redução, muitos deles usaram complexos de metais nobres e / ou raros. Em comparação com essas abordagens que utilizam metais raros (como rutênio e rênio), o uso de metais abundantes na terra é "mais verde" e barato, e, portanto, atraiu muito interesse.
Seu novo processo é feito de dois componentes (veja a figura):(1) um complexo de cobre (CuPS) que se comporta como um fotossensibilizador redox e (2) um catalisador à base de manganês, Mn (4OMe).
CuPS provou ser um fotossensibilizador redox estável e eficiente, pois a decomposição era de apenas 2 por cento após 12 horas de irradiação. Além disso, CuPS exibiu uma capacidade de redução muito mais forte em comparação com outros fotossensibilizadores investigados até o momento.
A equipe relatou que o rendimento quântico total de CO 2 produtos de redução foi de 57 por cento, o número de rotatividade com base no catalisador de manganês foi superior a 1300 e a seletividade do CO 2 a redução foi de 95 por cento.
Em particular, o número de 57 por cento é notável, como os pesquisadores comentam:"Até onde sabemos, este é o maior rendimento quântico de CO 2 redução usando elementos abundantes e o rendimento seria comparável ao obtido com metais raros. "
O estudo destaca a maneira como os avanços incrementais na química podem ter um grande impacto no objetivo mais amplo de trabalhar por um futuro livre de combustíveis fósseis.
