Một trong những nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu là sự giải phóng carbon dioxide. Một biện pháp khắc phục tiềm năng là chuyển đổi điện hóa carbon dioxide thành các phân tử có lợi hơn như carbon monoxide, axit formic và hydrocarbon. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất hóa chất và nhiên liệu. Tuy nhiên, phản ứng vẫn cần một lượng năng lượng đáng kể.
Để đạt được mức giảm CO2 điện hóa hiệu quả, những tiến bộ công nghệ đáng kể về đặc tính xúc tác, thiết kế điện cực và thành phần chất điện phân gần đây đã được báo cáo. Tuy nhiên, vẫn còn một số thách thức cần được giải quyết trước khi công nghệ này trở nên hấp dẫn về mặt thương mại, đặc biệt là liên quan đến chất điện phân dạng nước.
Cộng tác với Shell, các nhà khoa học từ Đại học Twente đã phát triển một cơ chế mới giúp chuyển đổi carbon dioxide thành carbon monoxide. Các nhà khoa học đã thiết kế các phân tử mới, đổi mới một con đường mới để chuyển đổi CO2.
Những phân tử mới này có thể hỗ trợ chuyển đổi điện hóa của carbon dioxide.
Tiến sĩ UT sinh viên và tác giả chính Sobhan Neyrizi nói, “Các phân tử của chúng tôi hoạt động như chất đồng xúc tác giúp giảm đáng kể nhu cầu năng lượng của phản ứng. Chúng tôi cũng có thể đề xuất các nguyên tắc thiết kế để phát triển các phân tử hiệu quả hơn.”
[nội dung được nhúng] [nội dung được nhúng]
“Trong điện hóa học, electron được sử dụng như một nguồn năng lượng rẻ tiền. Nhưng việc chuyển electron sang cạc-bon đi-ô-xít – bước quan trọng cần thiết cho quá trình chuyển đổi – đòi hỏi quá nhiều năng lượng. Năng lượng cần thiết có thể giảm đáng kể bằng cách chuyển đồng thời proton và electron sang các phân tử carbon dioxide. Các chất đồng xúc tác được thiết kế có thể giúp quá trình chuyển giao đồng thời này diễn ra trên bề mặt vàng.”
“Chúng tôi có thể đạt hiệu suất chuyển đổi 100%, nghĩa là tất cả các electron chúng tôi đưa vào phản ứng đều được sử dụng.”
Tạp chí tham khảo:
- Sobhan Neyrizi, Joep Kiewiet, Mark A. Hempenius và Guido Mul*. Các cation Imidazolium cần những gì để thúc đẩy quá trình khử CO2 bằng điện hóa. Hội Hóa học Mỹ. DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01372
