Cercetătorii de la VCU au descoperit un catalizator eficient pentru conversia termochimică a dioxidului de carbon în acid formic - o descoperire care ar putea oferi o nouă strategie de captare a carbonului, care poate fi redusă pe măsură ce lumea se confruntă cu schimbările climatice. Un agent potențial important pentru dioxidul de carbon atmosferic.
„Este bine cunoscut faptul că creșterea rapidă a gazelor cu efect de seră în atmosferă și efectele lor negative asupra mediului reprezintă una dintre principalele provocări cu care se confruntă omenirea astăzi”, a declarat autorul principal, Dr. Shiv N. Khanna, profesor emerit al Commonwealth-ului în cadrul departamentului de fizică al Facultății de Științe Umaniste VCU. „Conversia catalitică a CO2 în substanțe chimice utile, cum ar fi acidul formic (HCOOH), este o strategie alternativă rentabilă pentru atenuarea efectelor adverse ale CO2. Acidul formic este un lichid cu toxicitate redusă, ușor de transportat și depozitat la temperatura ambiantă. Poate fi utilizat și ca precursor chimic cu valoare adăugată ridicată, purtător de stocare a hidrogenului și un posibil înlocuitor viitor pentru combustibilii fosili.”
Hanna și fizicianul cercetător Dr. Turbasu Sengupta de la VCU au descoperit că grupurile legate de calcogenuri metalice pot acționa ca și catalizatori pentru conversia termochimică a CO2 în acid formic. Rezultatele lor sunt descrise într-o lucrare intitulată „Conversia CO2 în acid formic prin reglarea stărilor cuantice în grupurile de calcogenuri metalice”, publicată în Communications Chemistry of Nature Portfolio.
„Am demonstrat că, prin combinația potrivită de liganzi, bariera de reacție pentru conversia CO2 în acid formic poate fi redusă semnificativ, accelerând considerabil producția de acid formic”, a spus Hanna. „Așadar, am spune că acești catalizatori pretinși ar putea face sinteza acidului formic mai ușoară sau mai fezabilă. Utilizarea unor clustere mai mari cu mai multe situsuri de legare a liganzilor sau prin atașarea unor liganzi donori mai eficienți este în concordanță cu îmbunătățirile noastre suplimentare în conversia acidului formic care pot fi obținute față de ceea ce este demonstrat în simulările computaționale.”
Studiul se bazează pe lucrările anterioare ale lui Hanna, care arată că alegerea corectă a ligandului poate transforma un cluster într-un superdonor care donează electroni sau într-un acceptor care acceptă electroni.
„Acum demonstrăm că același efect are un mare potențial în cataliza bazată pe clustere de calcogenuri metalice”, spune Hanna. „Capacitatea de a sintetiza clustere legate stabil și de a controla capacitatea acestora de a dona sau accepta electroni deschide un nou domeniu al catalizei, deoarece majoritatea reacțiilor catalitice depind de catalizatori care donează sau acceptă electroni.”
Unul dintre primii oameni de știință experimentali din domeniu, Dr. Xavier Roy, profesor asociat de chimie la Universitatea Columbia, va vizita VCU pe 7 aprilie pentru Simpozionul de primăvară al Departamentului de Fizică.
„Vom lucra cu el pentru a vedea cum putem dezvolta și implementa un catalizator similar folosind laboratorul său experimental”, a spus Hanna. „Am colaborat deja îndeaproape cu grupul său, unde au sintetizat un nou tip de material magnetic. De data aceasta, el va fi catalizatorul.”
Abonați-vă la newsletter-ul VCU la newsletter.vcu.edu și primiți articole, videoclipuri, fotografii, știri și evenimente selectate în căsuța dvs. poștală.
Grupul CoStar anunță o investiție de 18 milioane de dolari pentru VCU în construirea Centrului de Arte și Inovație CoStar