La estructura de CuPS, el complejo de cobre que se comporta como un fotosensibilizador redox, y el catalizador a base de manganeso desarrollado en el estudio. Crédito: Revista de la Sociedad Química Estadounidense
Los investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio han diseñado un CO 2 método de reducción basado únicamente en elementos que ocurren comúnmente. Lograr un rendimiento cuántico total de CO del 57 por ciento 2 productos de reducción, es el sistema de mayor rendimiento de su tipo informado hasta la fecha, aumentar las perspectivas de soluciones rentables para la captura de carbono.
Dado que el calentamiento global presenta uno de los mayores desafíos para la humanidad en el siglo XXI, la búsqueda para frenar el montaje de CO 2 las emisiones son más urgentes que nunca.
En un estudio publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , Osamu Ishitani y sus colegas del Instituto de Tecnología de Tokio (Tokyo Tech) y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada de Japón informan sobre un sistema fotocatalítico que acerca a los científicos a lograr la fotosíntesis artificial, el objetivo de crear un sistema sostenible similar a la forma en que las plantas se convierten. CO 2 a energía útil mediante el uso de metales abundantes en la tierra.
Aunque se han informado sistemas fotocatalíticos de complejos metálicos para CO 2 reducción, muchos de ellos utilizaron complejos de metales nobles y / o raros. En comparación con estos enfoques que utilizan metales raros (como rutenio y renio), el uso de metales abundantes en la tierra es "más verde" y económico, y por lo tanto ha atraído mucho interés.
Su nuevo proceso se compone de dos componentes (ver figura):(1) un complejo de cobre (CuPS) que se comporta como un fotosensibilizador redox y (2) un catalizador a base de manganeso, Mn (4OMe).
CuPS demostró ser un fotosensibilizador redox estable y eficiente, ya que la descomposición fue solo del 2 por ciento después de 12 horas de irradiación. Además, CuPS exhibió una capacidad de reducción mucho mayor en comparación con otros fotosensibilizadores investigados hasta la fecha.
El equipo informó que el rendimiento cuántico total de CO 2 productos de reducción fue del 57 por ciento, el número de rotación basado en el catalizador de manganeso fue superior a 1300 y la selectividad de CO 2 la reducción fue del 95 por ciento.
En particular, la cifra del 57 por ciento es notable, como comentan los investigadores:"Hasta donde sabemos, este es el rendimiento cuántico más alto de CO 2 reducción utilizando elementos abundantes y el rendimiento sería comparable al obtenido con metales raros ".
El estudio destaca la forma en que los avances incrementales en química pueden tener un gran impacto en el objetivo más amplio de trabajar hacia un futuro libre de combustibles fósiles.
