Pesquisadores melhoram eficiência na eletrorredução de dióxido de carbono
Esquema mostrando o acoplamento de alavancagem de tamanho e efeito de conjunto para promover eletrorredução de CO2 em CO sobre nanoligas finas de AgPd. Crédito:Zeng Qing Pesquisadores do Instituto de Engenharia de Processos (IPE) da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade Yanshan propuseram uma estratégia para aumentar a eficiência faradaica do CO em CO eletrocatalítico2 reação de redução (eCO2 RR), uma opção atraente para abordar sérias preocupações climáticas e produzir matérias-primas químicas de valor acrescentado através do acoplamento com energias renováveis. A estratégia é promissora na produção de CO via eCO2 RR em condições ambientais.
O estudo foi publicado em Materiais Funcionais Avançados em 30 de agosto.
Entre a grande variedade de produtos, como formato, CO, CH4 , C2 H4 , C2 H5 Ah, e CH3 OH, convertido de eCO2 RR, CO é de particular importância.
Infelizmente, embora o eCO2 RR para CO tem a vantagem de ser realizado em temperatura e pressão ambiente, sofre de baixa eficiência faradaica devido ao potencial mais negativo do que o valor teórico, ou seja, sobrepotencial, onde a reação de evolução de hidrogênio (HER) é cineticamente preferida.
"A questão principal para enfrentar o desafio acima mencionado é projetar e desenvolver eletrocatalisadores eficientes que sejam mais favoráveis para catalisar eCO2 RR em vez de HER", disse o Prof. Yang Jun do IPE, autor correspondente do estudo.
Cálculos teóricos validaram que os sítios conjuntos compostos por átomos de Ag e Pd poderiam promover o eCO2 RR enfraquecendo a adsorção de CO ou aumentando a adsorção de COOH. Com base nisso, os pesquisadores relataram uma estratégia para produzir nanopartículas de liga AgPd com tamanhos finos para sinergizar o efeito conjunto e a alavancagem de tamanho, alcançando alta eficiência faradaica de CO de até 98,9% em eCO2 RR com durabilidade satisfatória.
"Este trabalho destaca a adaptação de sítios ativos por meio de conjuntos atômicos, que fornece um método prático para projetar racionalmente eletrocatalisadores avançados para eCO2 de alta eficiência RR", disse o Prof. Yang.
Mais informações: Qing Zeng et al, Fine AgPd Nanoalloys Achriving Size and Ensemble Synergy for High-Efficiency CO2 to CO Electroreduction, Advanced Functional Materials (2023). DOI:10.1002/adfm.202307444 Informações do diário: Materiais Funcionais Avançados
