Elettroriduzione dell'anidride carbonica (CO2 RR) in materie prime chimiche e combustibili di alto valore è un potenziale modo per realizzare il ciclo a zero emissioni di carbonio. I catalizzatori a base di ossido di rame sono promettenti per la CO2 elettroriduzione, ma soffrono di inevitabile riduzione e collasso strutturale, che porta a proprietà elettrocatalitiche instabili.
Proff. Zhu Jiawei e Jiang Heqing dell'Istituto di bioenergia e tecnologia dei bioprocessi di Qingdao dell'Accademia cinese delle scienze hanno sviluppato un doppio ossido di perovskite Sr2 ordinato con salgemma e sito B. CuWO6 con siti di Cu a lungo raggio stabilizzati con superscambio per CO2 efficiente e stabile elettroriduzione.
Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications il 21 febbraio.
Il ricercatore ha utilizzato Sr2 CuWO6 come catalizzatore del modello proof-of-concept. Il Sr2 CuWO6 ha mostrato l'ordine del salgemma del sito B, con conseguente lunga distanza Cu-Cu e interazione di superscambio.
I suoi siti Cu a lunga distanza facilitano l'idrogenazione della *CO e inibiscono l'accoppiamento C–C. Nel frattempo, l’interazione di superscambio stabilizza i siti di Cu e previene il collasso strutturale. Questi fattori hanno reso possibile l'eccellente prestazione di Sr2 CuWO6 per CO2 stabile elettrometanazione, che ha raggiunto un FECH4 elevato del 73,1% e un'elevata densità di corrente parziale di 292,4 mA cm -2 .
In particolare, Sr2 CuWO6 presenta le migliori prestazioni di elettrometanazione nei catalizzatori di perovskite.
Questo lavoro scopre un doppio ossido di perovskite a base di Cu efficiente e stabile per la CO2 RR, che apre una nuova strada per la progettazione razionale di catalizzatori più avanzati a base di Cu.
Ulteriori informazioni: Jiawei Zhu et al, Siti di Cu a lunga distanza stabilizzati da superscambio in ossidi di perovskite doppi ordinati con salgemma per l'elettrometanazione di CO2, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45747-5
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
