Un diagramme schématique montrant le mécanisme de conversion du dioxyde de carbone en méthane à l'aide du dioxyde de titane réduit développé par l'équipe. Crédit :DGIST
Le dioxyde de carbone est une cause majeure du réchauffement climatique. Afin de contrôler la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, de nombreux pays étudient activement des moyens efficaces de transformer le dioxyde de carbone en combustibles chimiques tels que le méthane, l'éthane et le méthanol. En particulier, un photocatalyseur à haute efficacité est essentiel pour empêcher la génération de substances nocives secondaires lors de la conversion du dioxyde de carbone en carburants chimiques.
L'équipe de recherche conjointe de la DGIST a développé un nouveau photocatalyseur à l'oxyde de titane qui convertit le dioxyde de carbone en méthane trois fois plus efficacement que le photocatalyseur existant en manipulant sa surface. L'équipe de recherche a appliqué une méthode simple de réduction magnésiothermique pour synthétiser du dioxyde de titane pauvre en oxygène en éliminant les atomes d'oxygène à la surface du dioxyde de titane, produire un photocatalyseur très efficace qui peut convertir le dioxyde de carbone en méthane.
L'équipe de recherche met l'accent sur la bande interdite contrôlée du photocatalyseur nouvellement développé, obtenu en éliminant les atomes d'oxygène à la surface du dioxyde de titane grâce à une forte réduction du magnésium et de l'hydrogène. Ce contrôle de bande interdite améliore l'absorption de la lumière et optimise la séparation efficace des charges. Par conséquent, le photocatalyseur multiplie par trois le taux de conversion du dioxyde de carbone en méthane par rapport au photocatalyseur existant.
Un graphique comparant l'efficacité de la production de méthane entre le photocatalyseur existant et le nouveau photocatalyseur développé par l'équipe. Crédit :DGIST
En outre, le photocatalyseur de dioxyde de titane réduit est supérieur au dioxyde de titane existant en termes d'efficacité de conversion du dioxyde de carbone en méthane. Il souligne également l'excellence de la méthode actuelle de réduction magnésiothermique, qui a été appliqué par une méthode de thermoréduction relativement simple avec du métal Mg et de l'hydrogène gazeux.
