تجزیه دی‌اکسیدکربن به کمک نانوکاتالیست ها

پژوهشگران چینی با استفاده از نانوکاتالیست، احیا الکتروکاتالیستی دی‌اکسیدکربن و تولید مواد باارزش افزوده بیشتر را امکان‌پذیر کردند.

به گزارش سیناپرس، محققان موسسه مهندسی فرآیند (IPE) آکادمی علوم چین و دانشگاه یانشان، راهبردی را برای افزایش کارایی فارادائیک CO در واکنش احیای الکتروکاتالیستی دی‌اکسیدکربن (eCO۲RR) پیشنهاد کرده‌اند، که گزینه‌ای جذاب برای حل نگرانی‌های جدی آب و هوایی و تولید موادشیمیایی با ارزش افزوده با استفاده از جفت شدن با انرژی‌های تجدیدپذیر است. این راهبرد برای تولید CO از طریق eCO۲RR در شرایط محیطی امیدوارکننده است. نتایج این مطالعه در نشریه Advanced Functional Materials منتشر شده است.

در میان محصولات به دست آمده از فرآیند eCO۲RR، محصولات متنوعی مانند CO، CH۴، C۲H۴، C۲H۵OH و CH۳OH دیده می‌شود که در این میان CO از اهمیت خاصی برخوردار است.

اگرچه eCO۲RR این مزیت را دارد که در دما و فشار محیط انجام می‌شود، اما به دلیل پتانسیل منفی بیشتر نسبت به مقدار نظری، یعنی پتانسیل بیش از حد، که در آن واکنش تولید هیدروژن (HER) از نظر سینتیکی ترجیح داده می‌شود، از راندمان فارادی‌ای پایین رنج می‌برد.

پروفسور یانگ جون نویسنده مسئول این مطالعه از IPE، گفت: «مساله کلیدی برای پرداختن به چالش فوق، طراحی و توسعه الکتروکاتالیست‌های کارآمدی است که برای کاتالیز کردن eCO۲RR به جای تولید HER مطلوب‌تر هستند.»

به نقل از ستاد توسعه نانو،محاسبات نظری تأیید کردند که مجموعه‌ای متشکل از اتم‌های Ag و Pd می‌توانند eCO۲RR را با تضعیف جذب CO یا افزایش جذب COOH ارتقا دهند. بر این اساس، محققان راهبرد تولید نانوذرات آلیاژی AgPd را برای هم‌افزایی اثر مجموعه و اندازه و همچنین دستیابی به راندمان فارادیک بالا تا ۹۸٫۹٪ در eCO۲RR را گزارش کردند.

پروفسور یانگ گفت: «نتایج این پروژه طراحی سایت‌های فعال را از طریق مجموعه‌های اتمی امکان‌پذیر می‌کند، که روشی عملی برای طراحی منطقی الکتروکاتالیست‌های پیشرفته eCO۲RR با راندمان بالا ارائه می‌کند.»

No tags for this post.