Химики из Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology и Sogang University (оба Республика Корея) официально анонсировала создание электрохимического катализатора, предназначенного для превращения углекислого газа (CO2) в этилен (C2H4).
Согласно сообщению на портале Nature Communications, подход, основанный на технологии, разработанной при внесении витамина C в катализатор, обещает значительно увеличить эффективность производства этилена, снижая при этом концентрацию CO2 в атмосфере.
Электрохимическое преобразование CO2 в ценные многоуглеродные химикаты включает в себя эффективный массообмен CO2. Однако ключевой вызов состоит в том, как эффективно содействовать образованию и димеризации *CO при высокой плотности тока. Исследователи сообщают о новом методе, основанном на молекулярно усиленной конверсии CO2 в *CO и димеризации *CO для более быстрого производства этилена.
В новом катализаторе используется наноудержание аскорбиновой кислоты графеновыми квантовыми точками, что обеспечивает стабилизацию и восстановление аскорбиновой кислоты в гетерогенных электрокатализаторах. Катализатор, состоящий из медной нанопроволоки с аскорбиновой кислотой, наноограниченной графеновыми квантовыми точками (cAA-CuNW), демонстрирует впечатляющую производительность, с фарадеевской эффективностью 60,7% и частичной плотностью тока 539 мА/см², что на 2,9 раза превосходит результаты чистой медной нанопроволоки.
Более того, даже при низком соотношении CO2 в 33%, cAA-CuNW все еще обеспечивает эффективное производство этилена с фарадеевской эффективностью 41,8%. Механистические исследования показали, что cAA-CuNW увеличивает покрытие *CO и оптимизирует способы связывания *CO между вершиной и мостиком для эффективного образования связи C-C.
Этот новый катализатор представляет собой значительный шаг вперед в области электрохимического превращения CO2 в ценные продукты, такие как этилен, и может играть ключевую роль в разработке экологически устойчивых и эффективных процессов промышленного производства химических соединений.
