Omdannelse af kuldioxid til butanol ved hjælp af phosphorrige kobberkatoder

Menneskelige aktiviteter som afbrænding af kul og fossile brændstoffer har forårsaget CO ₂ at akkumulere i atmosfæren, hvilket har påvirket jordens klima markant. Som resultat, flere forskere leder efter måder at omdanne CO på ₂ til andre værdifulde økologiske produkter, såsom 1-butanol, som har vist sig lovende som et alternativt brændstof til køretøjer. Dette kan være med til at mindske vores afhængighed af fossile brændstoffer.

En metode til at opnå nyttige forbindelser er ved den elektrokemiske reduktionsreaktion (CO ₂ RR). Forskere har udviklet metalbaserede katalysatorer, der kan løse denne opgave. Imidlertid, der er en advarsel:de fleste af disse katalysatorer er dyre og producerer en række produkter under reaktionen, som kan være svære at adskille.

For at løse dette problem, et team af forskere ledet af Prof. Dr. Jaeyoung Lee og bestående af Mr. Minjun Choi, Dr. Jin Won Kim, og prof. Sungyool Bong fra Gwangju Institute of Science and Technology i Sydkorea kom med en procedure, der direkte genererer 1-butanol ved hjælp af kobberphosphid (CuP) ₂ ) uden først at gennemgå CO-dimerisering. "Vi forsøger at udvikle en Cu-baseret elektrode til elektrokemisk omdannelse af CO ₂ der undgår *CO-dimerisering og kan hjælpe os med at øge selektiviteten af ​​produktet, så yderligere strømforbrug fra separationsprocesser kan undgås, " forklarer Mr. Minjun Choi, en ph.d. studerende på universitetet og avisens første forfatter. Deres forskning er for nylig blevet offentliggjort i tidsskriftet ACS Energibreve .

Selvom der findes adskillige kobberbaserede elektrokatalysatorer i dag, dette er blandt de første tilfælde, hvor CuP ₂ er blevet brugt til at udvikle en elektrokatalysator, der er yderst produktselektiv. Det inducerer en C-C koblingsreaktion og omgår dannelsen af ​​CO, som er kendt for at være et kritisk mellemprodukt for Cu-baserede systemer. Forskerne bekræftede dette ved at bruge overfladeforstærket infrarød absorptionsspektroskopi for at vise, at deres CuP ₂ elektrokatalysator gav det ønskede produkt, 1-butanol, med en bemærkelsesværdig høj faradaisk effektivitet på> 3 %.

Holdet er begejstret for implikationerne af deres resultater. "Vores mål er at designe nye elektroder, der kan stables, som kan øge produktionshastigheden, og det kan fremme konverteringseffektiviteten, så vi kan sætte vores mål om at konvertere og bruge CO ₂ som brændstof i virkeligheden, " konkluderer prof. Lee.