یکی از عوامل اصلی گرمایش جهانی، انتشار دی اکسید کربن است. یکی از راه حل های بالقوه تبدیل الکتروشیمیایی دی اکسید کربن به مولکول های مفیدتر مانند مونوکسید کربن، اسید فرمیک و هیدروکربن ها است. آنها نقش مهمی در تولید مواد شیمیایی و سوخت ایفا می کنند. با این حال، واکنش هنوز نیاز به انرژی قابل توجهی دارد.
برای دستیابی به کاهش الکتروشیمیایی کارآمد CO2، اخیراً پیشرفت های تکنولوژیکی قابل توجهی در خواص کاتالیزور، طراحی الکترود و ترکیب الکترولیت گزارش شده است. با این حال، قبل از اینکه این فناوری از نظر تجاری جذاب شود، به ویژه با الکترولیت های آبی در ارتباط است، هنوز چندین چالش باید مورد توجه قرار گیرند.
با همکاری شل، دانشمندانی از دانشگاه تونته مکانیزم جدیدی را ایجاد کرد که باعث تبدیل دی اکسید کربن به مونوکسید کربن می شود. دانشمندان مولکول های جدیدی را طراحی کردند و مسیر جدیدی را برای تبدیل CO2 ابداع کردند.
این مولکول‌های جدید می‌توانند کمک کنند تبدیل الکتروشیمیایی دی اکسید کربن.
UT Ph.D. دانشجو و نویسنده اصلی سبحان نیریزی گفت:, مولکول های ما به عنوان کاتالیزورهای کمکی عمل می کنند که انرژی مورد نیاز واکنش را تا حد زیادی کاهش می دهند. ما همچنین می‌توانیم اصول طراحی را برای توسعه مولکول‌های کارآمدتر پیشنهاد کنیم.»
[محتوای جاسازی شده] [محتوای جاسازی شده]
در الکتروشیمی، از الکترون ها به عنوان منبع انرژی ارزان استفاده می شود. اما انتقال الکترون به دی اکسید کربن - مرحله کلیدی مورد نیاز برای تبدیل - انرژی زیادی نیاز دارد. انرژی مورد نیاز را می توان با انتقال همزمان پروتون ها و الکترون ها به مولکول های دی اکسید کربن به شدت کاهش داد. کاتالیزورهای کمکی طراحی شده، این انتقال همزمان را روی سطحی از طلا ممکن می‌سازند.»
ما می‌توانیم به بازده 100 درصدی برای تبدیل برسیم، به این معنی که تمام الکترون‌هایی که در واکنش قرار می‌دهیم استفاده می‌شوند.»
مرجع مجله:
- سبحان نیریزی، جوپ کیویت، مارک آ. همپنیوس، و گیدو مول*. آنچه برای تقویت کاتیون های ایمیدازولیوم برای کاهش الکتروشیمیایی CO2 لازم است. انجمن شیمی آمریکابه DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01372
