p Pesquisadores da Universidade de Tsukuba e da Universidade de Osaka descobriram que um revestimento de polímero pode transportar efetivamente as moléculas de CO2 para um catalisador de metal, acelerando assim sua formação de produto e oferecendo estratégias potenciais de reciclagem de gases de efeito estufa. Crédito:Universidade de Tsukuba
p Está bem estabelecido que o acúmulo de gases de efeito estufa, como dióxido de carbono (CO
2 ), na atmosfera contribui para as mudanças climáticas. Portanto, CO
2 captura e reciclagem são vitais para mitigar efeitos ambientais prejudiciais e enfrentar a crise climática. Recentemente, pesquisadores do Japão desenvolveram um catalisador de metal revestido com polímero que acelera o CO
2 conversão e oferece insights sobre energia verde. p Em um estudo publicado em
Catálise ACS , pesquisadores da Universidade de Tsukuba descrevem catalisadores de estanho poroso (Sn) revestidos com polietilenoglicol (PEG) e mostram como este polímero facilita o CO
2 transformação em um combustível útil à base de carbono.
p Vários polímeros podem capturar CO
2 moléculas, e os catalisadores Sn são conhecidos por reduzir o CO
2 para outras moléculas, como formato (HCOO-), que pode ser reutilizado para alimentar células de combustível.
p "Estávamos interessados em combinar esses recursos em um único sistema catalítico que pudesse eliminar o CO
2 de seus arredores e reciclá-lo em formato, "diz o líder do grupo de pesquisa, Professor Yoshikazu Ito. "Contudo, é difícil obter apenas o produto desejado, formato, em uma alta taxa de produção e em alto rendimento, então tivemos que ajustar o projeto do catalisador. "A taxa de produção de formato de Sn revestido com PEG foi 24 vezes maior do que a de um eletrodo de placa Sn convencional, e nenhum subproduto foi detectado (> Rendimento de 99% de formato). Para entender este CO aprimorado
2 - reação de redução, os pesquisadores fabricaram um catalisador Sn revestido com outro CO
2 - polímero de captura (polietilenoimina; PEI), cuja estrutura interage de forma diferente com o CO de entrada
2 . O Sn revestido com PEG ainda superou o Sn revestido com PEI, e considerando as características químicas desses polímeros, os autores propuseram que o PEI realizasse o CO
2 moléculas com muita força, enquanto o PEG atingiu um equilíbrio fundamental na captura e liberação de CO
2 ao núcleo de Sn catalítico.
p "A modelagem desta reação usando cálculos teóricos confirmou a favorabilidade do transporte de PEG CO
2 ao centro Sn e explicou a produção acelerada de formato, "explica o aluno de doutorado, Samuel Jeong. "Contudo, queríamos esclarecer melhor o PEG-CO
2 interações. "
p Cálculos mais detalhados revelaram que, embora a ausência de polímero limite o CO do catalisador Sn
2 -capacidade de captura, uma camada excessivamente densa de PEG inibe CO
2 transferir para a superfície do metal, diminuindo assim a produção de formato. Portanto, uma camada completa, mas relativamente esparsa de PEG é ideal para canalizar CO
2 para Sn, enquanto mantém um CO
2 rico em meio ambiente e prevenção da liberação de subprodutos.
p O mantra "reduza, reuso, reciclar "não se refere mais apenas a plásticos de uso único. A técnica simples de revestimento com catalisador relatada por Ito e colegas de trabalho pode ser usada para desenvolver sistemas que reciclam CO de maneira eficiente.
2 em compostos úteis, como formato, que pode alimentar dispositivos de células de combustível que fornecem eletricidade verde.
