Kai Junge Puring, Stefan Piontek e Mathias Smialkowski (da sinistra), membri del gruppo guidato da Ulf-Peter Apfel, con la cella di elettrolisi in cui sono stati effettuati gli esperimenti. Credito:RUB, Marquard
Un catalizzatore per il riciclaggio dell'anidride carbonica, la pentlandite minerale può anche essere una concepibile alternativa ai costosi catalizzatori di metalli preziosi. Questo è il risultato di uno studio condotto da ricercatori della Ruhr-Universität Bochum (RUB), Istituto Fritz-Haber di Berlino e Fraunhofer Umsicht di Oberhausen. La pentlandite era stata precedentemente conosciuta come catalizzatore per la produzione di idrogeno. Aggiungendo un solvente adatto, i ricercatori lo hanno utilizzato con successo per convertire l'anidride carbonica in monossido di carbonio. Quest'ultimo è un materiale di origine comune nell'industria chimica.
Il team di ricerca guidato dal Dr. Ulf-Peter Apfel, Cattedra di Chimica Inorganica I a Bochum, descrive i risultati insieme ai loro colleghi nella rivista Scienze chimiche dal 5 novembre 2018.
CO 2 la conversione sostituisce la produzione di idrogeno
"La conversione della CO 2 in preziose materie prime per l'industria chimica è un approccio promettente per combattere il cambiamento climatico, " dice Ulf-Peter Apfel. "Tuttavia, attualmente non conosciamo molti catalizzatori economici e facilmente disponibili per la CO 2 riduzione." Inoltre, catalizzatori potenzialmente adatti facilitano principalmente un'altra reazione chimica, cioè la sintesi dell'idrogeno, inclusa la pentlandite. Tuttavia, i ricercatori hanno convertito con successo il minerale in CO 2 catalizzatore.
Hanno generato elettrodi dalla pentlandite e hanno analizzato in quali condizioni si è verificata la produzione di idrogeno o monossido di carbonio sulla loro superficie. "Il fattore decisivo è stata la presenza di acqua sulla superficie dell'elettrodo, " riassume Ulf-Peter Apfel. Molta acqua ha spostato la reazione verso la produzione di idrogeno, un po' d'acqua verso la produzione di monossido di carbonio. Regolando il contenuto di acqua, i ricercatori sono stati così in grado di generare miscele di monossido di carbonio e idrogeno. "Le miscele di gas sintetico come questa svolgono un ruolo cruciale nell'industria chimica, " precisa Apfel.
I ricercatori hanno effettuato gli esperimenti in questa cella di elettrolisi. Credito:RUB, Marquard
Catalizzatore stabile
La pentlandite è costituita da ferro, nichel e zolfo e ricorda i centri enzimatici cataliticamente attivi che si trovano in natura, come le idrogenasi che producono idrogeno. "Un enorme vantaggio di questo minerale è il fatto che rimane stabile se confrontato con altri composti chimici che si verificano nelle emissioni industriali e sono veleno per molti catalizzatori, " spiega Apfel.
