Медный катализатор на атомном уровне превращает CO2 в метанол.

В качестве катализатора используется недорогой и широко распространенный в природе нанокластер меди.

Читайте далее: Американский ядерный реактор мощностью 10 МВт достиг критического состояния для обеспечения электроэнергией коммерческих центров обработки данных

Недавно японские ученые разработали нанокластер меди, способный преобразовывать углекислый газ (CO2) в метанол, значительно сокращая при этом количество нежелательных побочных продуктов.

Проект был реализован учеными из Университета Тохоку в Японии и Индийского технологического института в Индоре. Новый подход позволяет преобразовывать вредный CO2 в ценные виды топлива и химические вещества в мягких условиях.

Команда исследователей обнаружила, что контроль над атомами меди изменяет способ преобразования CO2 в электрохимической реакции. Вместо образования большого количества формиата, нежелательного побочного продукта, новый катализатор избирательно генерирует метанол.

По словам исследователей, это открытие имеет решающее значение для разработки передовых катализаторов. Оно демонстрирует, как контроль на атомном уровне может открыть более чистые и эффективные пути преобразования CO2 в ценное топливо.

Более экологичное производство топлива

Медь (Cu) давно привлекает внимание как недорогой и распространенный катализатор для преобразования диоксида углерода. Фактически, это единственный монометаллический катализатор, который может быть использован в электрохимических процессах восстановления CO2 для получения ценных химических веществ и топлива.

Однако существующие медные катализаторы часто производят формиат наряду с желаемыми продуктами. Формат — это соль или ион муравьиной кислоты, широко используемый в таких отраслях, как сельское хозяйство и промышленность. Тем не менее, при производстве метанола он является нежелательным побочным продуктом, поскольку отвлекает углерод от образования метанола.

Для решения этой задачи команда создала медный нанокластер, полученный с использованием сульфидного шаблона (S@Cu50S12(StBu)20(CF3COO)12), с точно контролируемой внутренней структурой. Он отличался уникальной архитектурой типа «ядро-оболочка», состоящей из внутреннего ядра S@Cu14S12, окруженного внешней оболочкой Cu36(StBu)20, защищенной тиолатными лигандами.

Больше новостей из мира энергетики

Посмотреть все Японская компания EnergyJapan, занимающаяся термоядерным синтезом, выбрала партнера по строительству своего пилотного реактора.

Sourse: interestingengineering.com