Scienziati del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology, Corea, sviluppare un nuovo fotocatalizzatore "eterostrutturato" utilizzando titanio e rame, due metalli abbondanti e relativamente poco costosi. La loro procedura di sintesi conveniente, insieme all'elevata stabilità del fotocatalizzatore, fornisce un modo economicamente fattibile per convertire l'anidride carbonica e l'acqua di scarto in utili combustibili idrocarburici utilizzando la luce solare infinita.

L'aumento dell'anidride carbonica (CO ₂ ) le emissioni e la conseguente accelerazione del cambiamento climatico sono allarmanti, e si è rivelato difficile trovare modi fattibili per ridurre attivamente la concentrazione di CO ₂ nell'atmosfera. E se prendessimo ispirazione dalla fotosintesi, il processo mediante il quale le piante utilizzano la luce solare per convertire la CO ₂ e l'acqua in sostanze chimiche utili?

In un recente studio pubblicato su Catalisi applicata B:ambientale , Il prof Su-Il In e i ricercatori del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) in Corea hanno sviluppato un nuovo fotocatalizzatore per convertire la CO ₂ in idrocarburi. Il loro approccio si basa sul concetto di meccanismo di trasferimento di carica "schema Z" in fotocatalizzatori eterostrutturati, dove le interfacce tra due diversi materiali svolgono un ruolo centrale nei processi chimici che assomigliano ai trasferimenti di elettroni nella fotosintesi naturale.

Hanno rinforzato i bordi ridotti delle nanoparticelle di titanio con ossido di rame (Cu ₂ O) nanoparticelle per fotodeposizione, una procedura unica ma relativamente semplice e poco costosa. La ricca densità di elettroni di titanio ridotto all'interfaccia aiuta a neutralizzare le cariche positive, chiamati buchi elettronici, in Cu ₂ Oh, che altrimenti si accumulano eccessivamente e portano alla fotocorrosione. Inoltre, la configurazione geometrica delle interfacce risultanti consente a entrambi i materiali di essere esposti al mezzo reattivo e di migliorare congiuntamente le prestazioni fotocatalitiche, in contrasto con le strutture core-shell precedentemente sviluppate per evitare la fotocorrosione. A parte la sua notevole CO ₂ capacità di conversione, il fotocatalizzatore proposto ha altri vantaggi, come spiega il Prof In:"Oltre a mostrare prestazioni stabili per 42 ore in condizioni di funzionamento continuo, il fotocatalizzatore proposto è composto da materiali abbondanti in terra, il che aumenta notevolmente la sua redditività economica".

Lo sviluppo e l'adozione di metodi praticabili per convertire la CO ₂ nel carburante avrebbe vantaggi sia ambientali che economici. A questo proposito, Prof In commenta:"CO fotocatalitica ₂ la riduzione è applicabile nei processi che producono enormi volumi di CO ₂ , come centrali termiche e impianti di fermentazione industriale (distillerie). L'integrazione di questa tecnologia in tali strutture darà loro accesso a carburante economico e abbondante e tagli alle tasse sulle emissioni di carbonio". l'energia più economica avrebbe effetti a catena positivi in ​​tutta l'economia, e questo studio mostra un modo promettente per arrivarci mentre si diventa ecologici allo stesso tempo.