Catalisador livre de metais eficiente para a conversão de dióxido de carbono a combustíveis é desenvolvido

A produção de compostos químicos de alto valor agregado a partir do dióxido de carbono (CO2) é altamente desejável, já que contribui para fechar o ciclo antropogênico do carbono. Desta forma, vários grupos de pesquisa têm devotado esforços para desenvolver catalisadores eficientes para esta transformação. Eletrocatalisadores, em especial, apresentam grande potencial neste tipo de processo, já que são capazes de reduzir CO2 a formato, por exemplo. Entretanto, a grande maioria destes catalisadores é baseada em metais nobre como prata.

Um grande avanço nesta direção foi alcançado por um grupo de pesquisadores chineses liderados pelo Prof. Yi Xie, que desenvolveram um catalisador contendo cobalto, um metal não-nobre, para a eletroredução de CO2.1 Apesar do processo desenvolvido pelos pesquisadores apresentar grande eficiência para esta transformação principalmente por gerar baixas perdas de energia devido ao baixo sobrepotencial requerido (o potencial acima do termodinamicamente necessário para que o processo ocorra), é sabido que as reservas mundiais de cobalto são limitadas, o que prejudicaria seu escalonamento massivo.

Assim, o desenvolvimento de protocolos que usem catalisadores livres de metais é de grande importância. Neste contexto, pesquisadores austríacos liderados pelo Prof. Philipp Stadler desenvolveram um polímero condutor, a polidopamina, que é baseado na eumelanina dos pigmentos de cabelos e pele, capaz de promover esta transformação com alta eficiência. Neste caso, o monômero dopamina foi depositado sobre um eletrodo de feltro de carbono em um ambiente oxidante, e o sistema resultante foi capaz de promover a redução do CO2 com alta eficiência e baixa perda de energia.2

O desenvolvimento de processos eletrocatalíticos é uma das linhas de pesquisa do CERSusChem, que conta com pesquisadores proeminentes nesta área. Para mais informações, consulte a seção “Pesquisa” e saiba mais sobre nossos pesquisadores.

Referências:

1 S. Gao et al, Nature 2016, 529, 68–71.

2 H. Coskun et al, Sci. Adv. 2017, DOI: 10.1126/sciadv.1700686