16:20 2024-05-06 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Un salt către neutralitatea carbonului: noul catalizator transformă dioxidul de carbon în metanol

_ Un salt spre neutralitatea carbonului: un nou catalizator transformă dioxidul de carbon în metanol

Cercetătorii de la Universitatea din Michigan au dezvoltat un material catalizator cunoscut sub numele de ftalocianină de cobalt care transformă dioxidul de carbon – un factor important al schimbărilor climatice – în combustibili regenerabili, cum ar fi metanol.

Publicat în revista ACS Catalysis, cercetătorii U-M au studiat utilizarea ftalocianinei de cobalt ca catalizator pentru a transforma dioxidul de carbon în metanol prin mai multe etape de reacție. Primul pas transformă dioxidul de carbon (CO2) în monoxid de carbon (CO), iar cel de-al doilea pas transformă CO în metanol.

Această abordare prezintă o metodă durabilă de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră, oferind în același timp o cale de producere curată. energie.

Oamenii de știință au încercat de mult să găsească o modalitate de a transforma chimic CO2 în combustibili precum metanolul. Metanolul ar putea fi folosit pentru a alimenta vehiculele într-un mod mai ecologic.

În timp ce conversia CO2 în metanol a fost industrializată, realizarea acestei transformări la scară largă prin procese electrochimice s-a dovedit a fi o provocare semnificativă. .

„Abordarea noastră este unică, deoarece suntem capabili să aducem și să punem punte pe toate aceste cunoștințe pe care fiecare domeniu le are cu privire la aceeași problemă. Avem oameni de știință și ingineri într-o singură echipă, care fac brainstorming și adună informații pentru a proiecta și înțelege sistemul în cel mai bun mod posibil”, a spus coautorul principal Kevin Rivera-Cruz, care a primit recent un doctorat în chimie de la UM.

Ftalocianina de cobalt acționează ca un cârlig molecular pentru moleculele de CO2 sau CO. Dispunerea acestor molecule în jurul metalului cobalt (geometria) este crucială, deoarece determină cât de puternic se leagă fiecare moleculă de gaz. Problema, au descoperit ei, este că ftalocianina de cobalt se leagă mult mai puternic de moleculele de CO2 decât de moleculele de CO. Din această cauză, odată ce CO este produs în prima etapă, CO este înlocuit de o altă moleculă de CO2 înainte de a putea fi convertit în continuare în metanol.

Folosind modele computaționale avansate, cercetătorii au calculat că ftalocianina de cobalt leagă CO2. de trei ori mai strâns decât leagă monoxidul de carbon. De asemenea, ei au confirmat acest lucru prin experimente care măsoară vitezele de reacție la variația cantităților de CO2 și CO.

Cercetătorii au arătat că diferența de afinitate de legare are de-a face cu modul în care electronii catalizatorului interacționează cu moleculele de CO2 și CO. Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii sugerează reproiectarea catalizatorului de ftalocianină de cobalt pentru a consolida modul în care interacționează cu CO și pentru a reduce cât de puternic se leagă de CO2.

Rezolvarea acestui obstacol ar putea deschide calea pentru utilizarea catalizatorilor precum ftalocianina de cobalt pentru a rezolva această problemă. transformă eficient deșeurile de CO2 în combustibil metanol pe scară largă.

(Fluierul)

Inapoi