Ученые решили давнюю проблему: топливо теперь можно получать из CO2

На официальном сайте Berkeley Lab говорится, что ученые получили новое представление об электрохимическом восстановлении CO2 (CO 2 RR) — процессе, при котором энергия солнца может использоваться для преобразования углекислый раз в полезные продукты.

Этот процесс считается перспективными способом получения топлива и других химических веществ. Большой прорыв в данной области произошел 1980-х годах, когда медь была признана высокоэффективный катализатор для преобразования CO 2 и воды в ингредиенты для жидкого топлива и химикатов, таких как этилен и этанол.

Однако оказалось, что в ходе CO2 RR суперкаталитические свойства меди быстро ухудшаются, снижая ее производительность. На протяжении десятилетий ученые пытались понять, какие химические и физические процессы отвечают за эту деградацию.

Что сделали исследователи

Чтобы понять, как именно разрушаются катализаторы, команда из Berkeley Lab и SLAC использовала передовой метод малоуглового рентгеновского рассеяния. Это помогло выявить два конкурирующих механизма, которые приводят наночастицы меди к грани деградации в катализаторе CO2 RR: миграция и коалесценция частиц (PMC), при которых более мелкие частицы объединяются в более крупные, и созревание Оствальда, при котором более крупные частицы растут за счет более мелких частиц.

По словам исследователей, использование углеродных носителей с иономерным покрытием помогает стабилизировать наночастицы меди, уменьшая повреждения и повышая долговечность в реакциях конверсии CO2.

В будущем группа планирует изучить различные сехмы защиты, включая покрытия из органических молекул, разработанные совместно с группой LiSA Калифорнийского технологического института, чтобы направлять реакции CO2 RR на производство определенных видов топлива и химикатов.