p Esta estrutura hierárquica de cobre dota o eletrodo de redução de CO2 com hidrofobicidade suficiente para construir um robusto limite de fase tripla gás-líquido-sólido. Crédito:NIU Zhuangzhuang et al.
p A eletrorredução de dióxido de carbono (CO
2 ) para produzir compostos de multicarbono de valor agregado é uma maneira eficaz de reduzir o CO
2 emissão. Contudo, a baixa solubilidade de CO
2 limita amplamente a aplicação de tecnologia relacionada. p Embora o eletrodo de difusão de gás (GDE) possa acelerar a taxa de reação, a instabilidade dos catalisadores causada pela inundação de eletrólito impede uma reação posterior.
p Recentemente, inspirado nas folhas hidrofóbicas da setaria, A equipe do Prof. Gao Minrui da Universidade de Ciência e Tecnologia da China desenvolveu um catalisador de Cu composto de agulhas afiadas que possuem alto nível de hidrofobicidade e estabilidade.
p O estudo foi publicado em
Jornal da American Chemical Society .
p A natureza nunca deixou de ser uma fonte de inspiração para os cientistas. Desta vez, os cientistas recorreram às folhas semelhantes a agulhas de setaria para aumentar a hidrofobicidade do catalisador na reação de redução do dióxido de carbono (CO
2 RR).
p Eles imitaram as estruturas afiadas em agulhas de Cu para montar em arquiteturas hierárquicas. Essas arquiteturas, efetivamente evitando ser umedecido como as folhas da setaria, permitir a interface eletrodo-eletrólito para capturar mais CO
2 bem como ajudar a construir um limite trifásico sólido gás-líquido-sólido que mitiga inundações.
p Comparado com partículas de Cu, os dendritos possuem vantagens que variam da estabilidade à produtividade.
p A hidrofobia predominante devido à sua estrutura hierárquica não desaparece de forma apreciável após 10 min de operação eletroquímica. Sob circunstâncias ainda mais difíceis, como sob uma densidade de corrente constante de 300 mA cm
-2
por 10 h, a seletividade do catalisador permanece aproximadamente a mesma com uma ligeira perda.
p O eletrodo de Cu hierárquico irá capturar CO
2 uma vez que alcançam a superfície do eletrodo, bastante parecido com a setaria, fazendo transferência de massa e acúmulo de CO
2 possível no uso prático.
p Além disso, a seletividade do catalisador de Cu hierárquico supera as partículas de Cu. Os dendritos Cu podem gerar o produto alvo, C
2+ , em uma faixa de potenciais aplicados entre -0,53 e -0,68 V com C incrivelmente mais notável
2+ :C
1+ seletividade de 15,4 a -0,68 V sobre partículas de Cu.
p "O catalisador de Cu hierárquico bioinspirado mitiga efetivamente a inundação de eletrólitos por sua notável hidrofobia e aumenta amplamente a produtividade de CO
2 RR, "disse o Prof. Gao.
