Eletrorredução de dióxido de carbono (CO₂ RR) em matérias-primas químicas e combustíveis de alto valor é uma forma potencial de concretizar o ciclo neutro em carbono. Catalisadores à base de óxido de Cu são promissores para CO₂ eletrorredução, mas sofrem redução inevitável e colapso estrutural, levando a propriedades eletrocatalíticas instáveis.

Prof. Zhu Jiawei e Jiang Heqing, do Instituto Qingdao de Bioenergia e Tecnologia de Bioprocessos da Academia Chinesa de Ciências, desenvolveram um óxido de perovskita duplo ordenado por sal-gema de Sr₂ CuWO₆ com locais de Cu de longo alcance superexchange estabilizados para CO₂ eficiente e estável eletrorredução.

O estudo foi publicado na Nature Communications em 21 de fevereiro.

O pesquisador usou Sr₂ CuWO₆ como um catalisador de modelo de prova de conceito. O Sr₂ CuWO₆ exibiu ordem de sal-gema no local B, resultando em longa distância Cu-Cu e interação de supertroca.

Seus locais de Cu de longa distância facilitam a hidrogenação do *CO e inibem o acoplamento C – C. Enquanto isso, a interação de supertroca estabiliza os sítios de Cu e evita o colapso estrutural. Esses fatores concretizaram o excelente desempenho do Sr₂ CuWO₆ para CO₂ estável eletrometanação, que alcançou um alto FE_CH4 de 73,1%, bem como uma alta densidade de corrente parcial de 292,4 mA cm ^-2 .

Notavelmente, Sr₂ CuWO₆ apresenta o melhor desempenho de eletrometanação em catalisadores de perovskita.

Este trabalho descobre óxido de perovskita dupla à base de Cu, eficiente e estável para CO₂ RR, que abre um novo caminho para o design racional de catalisadores mais avançados à base de Cu.

Mais informações: Jiawei Zhu et al, Locais de Cu de longa distância estabilizados por Superexchange em óxidos duplos de perovskita ordenados por sal-gema para eletrometanação de CO2, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45747-5
Informações do diário: Comunicações da Natureza

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