Un nouveau catalyseur hybride convertit le dioxyde de carbone en éthylène dans un pot. Le catalyseur a été développé par des scientifiques du Ames Countrywide Laboratory, de l’Iowa State College, de l’Université de Virginie et de l’Université de Columbia. Ce catalyseur soutient l’initiative mondiale zéro carbone web en utilisant le dioxyde de carbone (CO2) comme matière première pour une creation efficace d’éthylène alimentée par l’électricité.
L’éthylène est un produit chimique de base utilisé pour fabriquer une substantial gamme de produits allant des plastiques à l’antigel. La creation à grande échelle d’éthylène est énergivore et dépend fortement des ressources fossiles. La output électrocatalytique d’éthylène à partir de CO2 apparaît comme une méthode prometteuse. Ce nouveau catalyseur se compose uniquement de matériaux riches en terre, tels que le nickel et le cuivre, et nécessite moins d’énergie pour la réaction chimique.
Extensive Qi, scientifique au Ames Lab, a expliqué le fonctionnement du catalyseur. Le nickel dispersé atomiquement ancré sur du carbone d’assemblage d’azote (NAC) fonctionne pour catalyser le CO2 en CO à basse rigidity et à courant élevé. Le catalyseur est efficace sur une massive gamme de tensions et son efficacité à des courants moreover élevés signifie un taux de creation de CO additionally élevé.
“Étant donné que ce catalyseur reste actif sur une très huge plage de rigidity, cela permet un couplage facile avec un deuxième catalyseur”, a déclaré Qi. “Nous utilisons donc le deuxième catalyseur, qui est un nanofil de cuivre, et en combinant ces deux, nous avons un processus très sélectif qui a jusqu’à 60% d’efficacité allant du CO2 à l’éthylène dans un pot.”
Un autre component critical du catalyseur est sa framework. Wenyu Huang, scientifique du laboratoire Ames et professeur de l’équipe à l’Iowa State College, a noté que la structure poreuse du catalyseur améliore son efficacité. “Notre catalyseur a une structure mésoporeuse ordonnée qui bénéficie du transfert de masse”, a-t-il déclaré. “Parce qu’il est très poreux, vous disposez d’une très grande surface area pour exposer de nombreux sites actifs de nickel, ce qui rend notre catalyseur très efficace dans la réduction du CO2 en CO.”
Pour Huang, l’aspect le moreover passionnant de cette recherche était la façon dont l’équipe a combiné les deux catalyseurs pour rationaliser le processus. “Nous combinons essentiellement les deux meilleurs catalyseurs par eux-mêmes, et ils fonctionnent ensemble afin que nous puissions connecter le CO2 au CO et le CO aux réactions d’éthylène dans un seul système”, a-t-il déclaré.
Qi a souligné l’importance d’utiliser le CO2 comme matière première pour cette réaction, motor vehicle il répond au besoin mondial de réduire la quantité de CO2 rejetée dans l’atmosphère. Il a expliqué que ce procédé peut utiliser du CO2 récupéré à partir de procédés chimiques ou industriels, ou du captage de l’air. “Et nous pouvons le faire sans aucun métal précieux, simplement le nickel, le cuivre, le carbone et l’azote, pour permettre des programs industrielles à grande échelle”, a déclaré Qi. “De moreover, nous éliminons potentiellement l’utilisation de ressources fossiles pour fabriquer de l’éthylène.”