p Muitos processos industriais emitem dióxido de carbono na atmosfera. Infelizmente, Contudo, os métodos atuais de separação eletroquímica são caros e consomem grande quantidade de energia. Eles também requerem metais caros e raros como catalisadores. Um estudo no jornal Angewandte Chemie descreve um novo eletrocatalisador de aerogel formado a partir de uma liga de metal barata, que permite a conversão eletroquímica altamente eficiente de dióxido de carbono. O principal produto é o ácido fórmico, que é um produto químico básico não tóxico. p Capturar e fixar quimicamente o dióxido de carbono de processos industriais seria um grande passo em direção à neutralidade de carbono. Para evitar que o notório gás de efeito estufa escape para o ar, ele pode ser compactado e armazenado. Outra opção é a conversão eletroquímica para dar outros compostos de carbono.

p Contudo, devido ao alto consumo de energia e ao custo dos catalisadores, os métodos de separação eletroquímica não podem ser usados ​​em escala industrial. Isso levou Tianyi Ma da Swinburne University of Technology em Hawthorn, Austrália, e colegas para investigar materiais de reposição. Os eletrocatalisadores usados ​​atualmente são feitos de metais preciosos como platina e rênio. Eles catalisam os processos de fixação eletroquímica de carbono de forma muito eficiente, mas também são muito caros.

p Os autores descobriram que os metais não preciosos estanho e bismuto podem formar aerogéis, que são materiais incrivelmente leves com propriedades catalisadoras particularmente promissoras. Os aerogéis contêm uma rede ultraporosa que promove o transporte de eletrólitos. Eles também oferecem locais abundantes onde os processos eletroquímicos podem ocorrer.

p Para produzir os aerogéis, a equipe misturou uma solução de bismuto e sais de estanho com um agente redutor e um estabilizador. A simples agitação dessa mistura levou a um hidrogel estável de liga de bismuto-estanho após seis horas em temperatura ambiente. Um processo de liofilização direto produziu o aerogel, formada por nanofios fracamente entrelaçados e ramificados.

p Os autores descobriram que o aerogel bimetálico teve um desempenho excepcionalmente bom para a conversão de dióxido de carbono. Comparado ao bismuto puro, estanho puro, ou a liga não liofilizada, uma densidade de corrente significativamente maior foi observada. A conversão ocorreu com eficiência de 93%, que era pelo menos tão eficiente, se não mais, do que os materiais padrão usados ​​atualmente, indicando um processo de baixo desperdício.

p O processo apresentou "excelente seletividade e estabilidade para a produção de ácido fórmico sob pressão normal em temperatura ambiente". Os únicos subprodutos eram o monóxido de carbono e o hidrogênio formados em quantidades minúsculas. Os autores explicam que esta seletividade e estabilidade foram resultado das condições de energia na superfície da liga. Aqui, as moléculas de dióxido de carbono se acumulam de tal maneira que o átomo de carbono fica livre para se ligar aos átomos de hidrogênio das moléculas de água. Isso dá o ácido fórmico como o produto preferido.

p Esta pesquisa sugere perspectivas futuras positivas para outras combinações de metais. É provável que outros metais não preciosos se convertam em aerogéis, formando barato, não tóxico, e catalisadores altamente eficientes para redução eletroquímica de dióxido de carbono.