Crédito: Journal of Materials Chemistry A (2019). DOI:10.1039 / C9TA02288K
Uma equipe de cientistas criou um eletrodo em forma de tigela com "bordas quentes" que pode converter CO de maneira eficiente 2 de gás em combustíveis e produtos químicos à base de carbono, ajudando a combater a ameaça das mudanças climáticas representada pelo dióxido de carbono atmosférico.
A equipe de pesquisa, da Universidade de Bath, Fudan University, Xangai, e o Instituto de Controle de Poluição e Segurança Ecológica de Xangai, espera que o projeto do catalisador eventualmente permita o uso de eletricidade renovável para converter CO 2 em combustíveis sem criar carbono atmosférico adicional - essencialmente agindo como uma 'folha' eletroquímica para converter dióxido de carbono em açúcares.
Usando esta reação, conhecido como a redução do dióxido de carbono, tem um potencial estimulante, mas dois obstáculos principais são a baixa eficiência de conversão da reação e a falta de conhecimento detalhado sobre o caminho exato da reação.
Este novo eletrodo aborda esses desafios com maior eficiência de conversão e detecção sensível de moléculas criadas ao longo do progresso da reação - graças à sua forma e construção inovadoras. O eletrodo em forma de tigela funciona seis vezes mais rápido do que os designs planos ou planos padrão.
A forma do design em forma de tigela, tecnicamente conhecido como uma "estrutura opala inversa" concentra campos elétricos em suas bordas quentes - a borda da tigela - que então concentra íons de potássio carregados positivamente nos locais ativos da reação, reduzindo suas necessidades de energia.
O eletrodo de liga de cobre-índio também pode ser útil para estudar com sensibilidade o processo de reação através da medição do sinal Raman, que é maior em comparação com um eletrodo típico.
O estudo está publicado no Journal of Materials Chemistry A .
Professor Ventsislav Valev, do Departamento de Física da University of Bath, disse:"Não há necessidade humana mais urgente do que respirar. No entanto, para centenas de milhões de pessoas, essa atividade básica é uma fonte de ansiedade com a redução da expectativa de vida, aumento da mortalidade infantil e mudanças climáticas. Há evidências de que o CO 2 aumenta o ozônio da superfície, cancerígenos, e material particulado, aumentando assim a morte, asma, hospitalização, e taxas de câncer. Portanto, é crucial continuar pesquisando novas maneiras de baixar o CO 2 níveis na atmosfera. "
A equipe quer continuar a pesquisa para desenvolver o catalisador mais eficiente para realizar a redução de carbono.
Professor Liwu Zhang, da Fudan University, disse:"CO 2 está causando mudanças climáticas, tornando nosso planeta mais quente. Usando eletricidade limpa, podemos converter CO2 em combustíveis químicos, que pode ser usado novamente. Isso cria um ciclo de CO 2 , sem incremento de CO 2 concentração e ajudará a salvar nosso mundo.
"Contudo, para melhorar a eficiência da transformação de CO 2 em combustíveis químicos, é extremamente importante conhecer o caminho da reação, e encontrar o catalisador mais adequado.
“Assim como as plantas transformam o CO 2 em açúcar, estamos encontrando uma 'folha' eletroquímica adequada para a conversão de CO2. "
O estudo "Bordas quentes" em uma estrutura opala inversa permite CO eficiente 2 redução eletroquímica e caracterização Raman sensível in situ "é publicada em Journal of Materials Chemistry A .
