En av de främsta bidragen till den globala uppvärmningen är utsläppet av koldioxid. Ett potentiellt botemedel är den elektrokemiska omvandlingen av koldioxid till mer fördelaktiga molekyler som kolmonoxid, myrsyra och kolväten. De spelar en avgörande roll vid tillverkning av kemikalier och bränslen. Reaktionen har dock fortfarande ett betydande energibehov.
För att uppnå en effektiv elektrokemisk minskning av CO2 har betydande tekniska framsteg i katalysatoregenskaper, elektroddesign och elektrolytsammansättning nyligen rapporterats. Men flera utmaningar måste fortfarande lösas innan tekniken är kommersiellt attraktiv, särskilt förknippad med vattenhaltiga elektrolyter.
I samarbete med Shell, forskare från University of Twente utvecklat en ny mekanism som gör omvandlingen av koldioxid till kolmonoxid. Forskare designade nya molekyler och förnyade en ny väg för CO2-omvandling.
Dessa nya molekyler kan hjälpa till elektrokemisk omvandling av koldioxid.
UT Ph.D. student och huvudförfattare Sobhan Neyrizi sade, "Våra molekyler fungerar som co-katalysatorer som minskar energibehovet för reaktionen i stor utsträckning. Vi skulle också kunna föreslå designprinciper för att utveckla effektivare molekyler."
[inbäddat innehåll][inbäddat innehåll]
”Inom elektrokemin används elektroner som en billig energikälla. Men överföra elektroner till koldioxid – nyckelsteget som behövs för omvandlingen – kräver för mycket energi. Den energi som behövs kan minskas drastiskt genom att överföra protoner och elektroner till koldioxidmolekyler samtidigt. De designade co-katalysatorerna gör denna samtidiga överföring möjlig på en yta av guld."
"Vi skulle kunna nå 100% effektivitet för omvandlingen, vilket innebär att alla elektroner vi lägger in i reaktionen används."
Tidskriftsreferens:
- Sobhan Neyrizi, Joep Kiewiet, Mark A. Hempenius och Guido Mul*. Vad som krävs för att imidazoliumkatjoner ska främja elektrokemisk minskning av CO2. American Chemical Society. DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01372
