Conversión de dióxido de carbono en butanol utilizando cátodos de cobre ricos en fósforo, revela un nuevo estudio GIST

Un equipo de científicos ha informado de una vía de reacción de reducción electroquímica que puede evitar que el CO * produzca 1-butanol a partir de CO mediante el uso de fosfuro de cobre como cátodo.

Guangju, Corea del surY el 6 de julio de 2021 / PRNewswire / – Hoy en día, los investigadores buscan formas de convertir el dióxido de carbono.₂, que se acumulan rápidamente en la atmósfera, en otros valiosos productos orgánicos. Ahora, los científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju en Corea del sur Propusieron una reacción para la producción altamente selectiva de 1-butanol, un valioso combustible alternativo, mediante reducción electroquímica utilizando electrodos de fosfuro de cobre. Sus hallazgos proporcionan una nueva perspectiva sobre el uso de electrocatalizadores a base de cobre para la electrosorción de dióxido de carbono.₂.

Las actividades humanas, como la quema de carbón y combustibles fósiles, han provocado la aparición de dióxido de carbono.₂ Acumularse en la atmósfera, afectando enormemente a la Tierra.«el clima. Como resultado, muchos científicos están buscando formas de convertir el dióxido de carbono.₂ En otros productos orgánicos valiosos, como el 1-butanol, que ha mostrado resultados prometedores como combustible alternativo para vehículos. Esto puede ayudar a reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.

Una de las formas de obtener compuestos útiles es mediante la reacción de reducción electroquímica (CO.).₂RR). Los investigadores han desarrollado catalizadores a base de metales que pueden realizar esta tarea. Sin embargo, hay una advertencia: la mayoría de estos catalizadores son costosos y producen una variedad de productos durante la reacción, que pueden ser difíciles de separar.

Para solucionar este problema, un equipo de investigadores dirigido por el profesor Dr. Jaeyoung Lee y comprende mr. Minjun Choi, Dr. Jin Won Kimy el profesor Sungyool Bong del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju (GIST) en Corea del sur Hemos ideado un procedimiento que genera directamente 1-butanol con la ayuda de fosfuro de cobre (CuP.).₂) sin sufrir primero la división del dióxido de carbono. «Estamos intentando desarrollar un electrodo a base de cobre para la conversión electroquímica de dióxido de carbono.₂ * Evita el dióxido de carbono y puede ayudarnos Aumentar la selectividad del producto para evitar el consumo de energía adicional de las separaciones ”. explica el sr. Minjun Choi, Un doctorado Estudiante universitario y papel«Primer autor. Su investigación se publicó recientemente en el Volumen 6 (Número 6) de la revista Mensajes de energía ACS En 11 de junio de 2021 Ha estado disponible en línea desde entonces. 11 de mayo de 2021.

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Aunque en la actualidad existen muchos electrocatalizadores a base de cobre, este es uno de los primeros casos en los que se utiliza CuP.₂ Se utilizó para desarrollar un electrocatalizador altamente selectivo para el producto. Cataliza la reacción de acoplamiento C-C y evita la formación de CO, que se sabe que es un intermedio crítico para los sistemas basados ​​en Cu. Los investigadores confirmaron esto utilizando espectroscopia de absorción infrarroja mejorada en la superficie para mostrar que su CuP₂ El electrocatalizador produjo el producto deseado, 1-butanol, con una eficiencia farádica notablemente alta de más del 3%.

El equipo está entusiasmado con las implicaciones de sus hallazgos. «Nuestro objetivo es diseñar nuevos electrodos que sean apilables, que puedan aumentar las tasas de producción y puedan mejorar la eficiencia de conversión para que podamos lograr nuestro objetivo de conversión y utilización de CO2.₂ como combustible en realidad « El profesor Lee concluye.

referencia

Título del artículo original: Formación de 1-butanol a partir de monóxido de carbono₂ Sin * Dimerización sobre cátodo de cobre rico en fósforo
revista: Mensajes de energía ACS
DOI: https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c00723
Autor correspondiente«Correo electrónico s: [email protected]

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FUENTE Gwangju Institute of Science and Technology