I ricercatori dell'Istituto di scienza e tecnologia di Gwangju hanno sviluppato un metodo per generare direttamente 1-butanolo, una fonte di carburante alternativa, da CO 2 utilizzando elettrodi di fosfuro di rame. Credito:Istituto di scienza e tecnologia di Gwangju
Attività umane come la combustione di carbone e combustibili fossili hanno causato CO 2 accumularsi nell'atmosfera, che ha significativamente influenzato il clima della Terra. Di conseguenza, diversi scienziati stanno cercando modi per convertire la CO 2 in altri pregiati prodotti biologici, come 1-butanolo, che ha mostrato risultati promettenti come carburante alternativo per i veicoli. Questo potrebbe aiutare a ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili.
Un metodo per ottenere composti utili è la reazione di riduzione elettrochimica (CO 2 RR). I ricercatori hanno sviluppato catalizzatori a base di metallo in grado di svolgere questo compito. Però, c'è un avvertimento:la maggior parte di questi catalizzatori sono costosi e producono una varietà di prodotti durante la reazione, che può essere difficile da separare.
Risolvere questo problema, un team di ricercatori guidato dal Prof. Dr. Jaeyoung Lee e composto dal sig. Minjun Choi, Il dottor Jin ha vinto Kim, e il Prof. Sungyool Bong del Gwangju Institute of Science and Technology in Corea del Sud hanno ideato una procedura che genera direttamente 1-butanolo con l'aiuto del fosfuro di rame (CuP 2 ) senza prima subire la dimerizzazione della CO. "Stiamo cercando di sviluppare un elettrodo a base di Cu per la conversione elettrochimica della CO 2 che evita la *dimerizzazione della CO e può aiutarci ad aumentare la selettività del prodotto in modo da evitare un consumo energetico aggiuntivo dai processi di separazione, " spiega il signor Minjun Choi, un dottorato di ricerca studente all'università e primo autore dell'articolo. La loro ricerca è stata recentemente pubblicata sulla rivista ACS Energy Letters .
Conversione di CO 2 in butanolo utilizzando catodi di rame ricchi di fosforo. Credito:Jaeyoung Lee dell'Istituto di scienza e tecnologia di Gwangju
Anche se oggi esistono numerosi elettrocatalizzatori a base di rame, questo è tra i primi casi in cui CuP 2 è stato utilizzato per sviluppare un elettrocatalizzatore altamente selettivo per il prodotto. Induce una reazione di accoppiamento C-C e aggira la formazione di CO, che è noto per essere un intermedio critico per i sistemi a base di Cu. I ricercatori lo hanno confermato utilizzando la spettroscopia di assorbimento a infrarossi potenziata dalla superficie per mostrare che il loro CuP 2 l'elettrocatalizzatore ha prodotto il prodotto desiderato, 1-butanolo, con un'efficienza faradaica notevolmente elevata di> 3%.
Il team è entusiasta delle implicazioni dei loro risultati. "Il nostro obiettivo è progettare nuovi elettrodi impilabili, che può aumentare i tassi di produzione, e ciò può promuovere l'efficienza di conversione in modo che possiamo raggiungere il nostro obiettivo di convertire e utilizzare CO 2 come un carburante in realtà, " conclude il prof. Lee.
