p Pesquisadores da Oregon State University fizeram um avanço importante na busca da química verde para converter o dióxido de carbono do gás de efeito estufa em formas reutilizáveis ​​de carbono por meio da redução eletroquímica. p Publicado em Nature Energy , o estudo liderado por Zhenxing Feng da Faculdade de Engenharia da OSU e colegas da Southern University of Science and Technology na China e da Stanford University descreve um novo tipo de eletrocatalisador.

p O catalisador pode promover seletivamente um CO ₂ reação de redução resultando em um produto desejado - monóxido de carbono foi a escolha nesta pesquisa. Um catalisador é qualquer coisa que acelera a taxa de uma reação química sem ser consumido pela reação.

p “A redução do dióxido de carbono é benéfica para um ambiente limpo e um desenvolvimento sustentável, "disse Feng, professor assistente de engenharia química. "Em contraste com o CO tradicional ₂ redução que usa métodos químicos em altas temperaturas com alta demanda de energia extra, CO eletroquímico ₂ as reações de redução podem ser realizadas à temperatura ambiente usando solução líquida. E a eletricidade necessária para o CO eletroquímico ₂ redução pode ser obtida a partir de fontes de energia renováveis, como a energia solar, permitindo processos totalmente verdes. "

p Uma reação de redução significa que um dos átomos envolvidos ganha um ou mais elétrons. Na redução eletroquímica do dióxido de carbono, nanocatalisadores de metal têm mostrado potencial para reduzir seletivamente o CO ₂ a um determinado produto de carbono. O controle da nanoestrutura é fundamental para a compreensão do mecanismo de reação e para otimizar o desempenho do nanocatalisador na busca de produtos específicos, como monóxido de carbono, ácido fórmico ou metano, que são importantes para outros processos e produtos químicos.

p "Contudo, devido a muitas vias de reação possíveis para produtos diferentes, as reações de redução de dióxido de carbono têm historicamente baixa seletividade e eficiência, "Feng disse." Os eletrocatalisadores precisam promover a reação com alta seletividade para obter um determinado produto, monóxido de carbono em nosso caso. Apesar de muitos esforços neste campo, houve pouco progresso. "

p Feng e seus co-líderes de pesquisa tentaram uma nova estratégia. Eles fizeram ftalocianina de níquel como um eletrocatalisador de engenharia molecular e descobriram que ele mostrou eficiência superior em altas densidades de corrente para a conversão de CO ₂ a monóxido de carbono em um dispositivo de eletrodo de difusão de gás, com operação estável por 40 horas.

p "Para entender o mecanismo de reação do nosso catalisador, meu grupo na OSU usou espectroscopia de absorção de raios-X para monitorar a mudança do catalisador durante os processos de reação, confirmando o papel do catalisador na reação, "Feng disse." Este trabalho colaborativo demonstra um catalisador de alto desempenho para processos verdes de CO eletroquímico ₂ reações de redução. Também esclarece o mecanismo de reação do nosso catalisador, que pode orientar o desenvolvimento futuro de dispositivos de conversão de energia enquanto trabalhamos em direção a uma economia de carbono negativo. "