O cobre pode ser a chave para transformar CO2 em combustível

Cristais de cobre. (Imagem de James St. John, Flickr).

Pesquisadores da Ruhr-Universität Bochum e da Universidade de Duisburg-Essen desenvolveram um novo catalisador para a conversão de dióxido de carbono (CO2) em produtos químicos ou combustíveis.

Em um artigo publicado na revista Angewandte Chemie, os cientistas explicam que otimizaram os catalisadores de cobre já disponíveis para melhorar sua seletividade e estabilidade a longo prazo.

De acordo com os pesquisadores, embora o cobre já tenha surgido como um catalisador promissor, ele deve estar na forma de um íon parcialmente carregado positivamente. O problema é que em condições convencionais de reação, o cobre é rapidamente convertido de sua forma carregada positivamente para o estado neutro, o que é desfavorável para a formação de produtos com mais de dois átomos de carbono e, portanto, desativa o catalisador.

Para resolver esse problema, a equipe liderada por Yanfang Song modificou um catalisador de cobre com boro. Em detalhes, eles testaram diferentes relações cobre-boro e determinaram a composição ótima para favorecer a formação de compostos com mais de dois átomos de carbono. Eles também mostraram que o catalisador de boro-cobre pode ser operado em densidades que seriam necessárias em escala industrial.

O experimento envolveu a implementação de um sistema na forma de um eletrodo de difusão de gás no qual um catalisador sólido catalisa a reação eletroquímica entre as fases líquida e gasosa. No limite dessas fases, o CO2 deveria se dissolver e o grupo conseguiu isso usando um ligante especial.

Além disso, para evitar a corrosão dos eletrodos e manter o sistema estável por um longo período, os químicos integraram um chamado "ânodo de sacrifício" feito de zinco no sistema. Como o zinco é um metal menos nobre que o cobre, ele é corroído primeiro, enquanto o cobre é poupado.

“A combinação de um material catalisador seletivo e ativo em um eletrodo de difusão de gás e a adição de zinco como estabilizador é um passo importante para o uso de CO2 para a síntese de produtos químicos de base”, disse Wolfgang Schuhmann, co-autor do estudo em um comunicado à mídia.

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