(Droite) Électrode de nano-catalyseur en argent en forme de corail à haute performance, grande surface développée par les chercheurs du KIST (taille de l'électrode 50 cm) (à gauche) Électrode catalytique pour la photosynthèse synthétique à l'état gazeux existant (taille de l'électrode 2 cm) Crédit :Institut coréen des sciences et technologies (KIST)
Une équipe de recherche, dirigé par le Dr Hyung-Suk Oh et le Dr Woong Hee Lee du Clean Energy Research Center de l'Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST), en collaboration avec la Technische Universität Berlin (TUB), ont annoncé qu'ils avaient développé un nano-taille, électrode catalytique en argent en forme de corail et grande surface, système de conversion de dioxyde de carbone à haute efficacité, qui peut être utilisé pour obtenir du monoxyde de carbone. Dans les années récentes, ce type de système de conversion électrochimique du dioxyde de carbone a été un domaine de recherche majeur dans le domaine de la photosynthèse artificielle.
La photosynthèse artificielle est une technologie qui convertit le dioxyde de carbone, une cause du réchauffement climatique, en substances chimiques utilisables avec des valeurs élevées. En d'autres termes, ce type de technologie élimine le dioxyde de carbone de l'environnement, diminuer la pollution, et le convertit pour obtenir des substances chimiques utiles. Le champ de conversion électrochimique du dioxyde de carbone, en particulier, a récemment suscité beaucoup d'intérêt de la part de la communauté scientifique.
Autrefois, les recherches sur la conversion du dioxyde de carbone ont été principalement menées sur le composé à l'état liquide. Lors de l'utilisation de liquide, cependant, les performances des différents systèmes de conversion doivent être mesurées en immergeant des électrodes dans l'eau. Comme le dioxyde de carbone ne se dissout pas bien dans l'eau, il est difficile d'obtenir une efficacité suffisante avec ce procédé, par rapport à la quantité d'énergie utilisée. Récemment, un système a été développé qui pourrait convertir le dioxyde de carbone en utilisant le composé à l'état gazeux. Cela a suscité l'espoir qu'un système de conversion à haut rendement serait bientôt atteint; cependant, cela s'est avéré difficile en raison du manque de catalyseurs et d'électrodes pouvant être appliqués au nouveau système.
Diagramme schématique en forme de corail des systèmes de conversion de dioxyde de carbone utilisant des électrodes Crédit :Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST)
Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche conjointe KIST-TUB a développé en forme de corail, des électrodes de catalyseur à l'argent de taille nanométrique qui pourraient être appliquées à des systèmes de conversion de dioxyde de carbone à haute efficacité utilisant le dioxyde de carbone à l'état gazeux. Par rapport à d'autres catalyseurs à l'argent, le catalyseur nouvellement développé nécessite une faible quantité d'énergie pour réaliser une réaction et peut produire plus de 100 fois plus de monoxyde de carbone que les systèmes à base liquide. Les électrodes du système de réduction du dioxyde de carbone ont également été appliquées avec succès sur de grandes surfaces (50 cm 2 ), très prometteur pour la commercialisation.
Les chercheurs de KIST-TUB ont également pu développer un catalyseur grâce à diverses analyses d'opérandes. L'équipe a confirmé que la forme de corail, catalyseur d'électrode nano d'argent, produit à l'aide d'ions chlore en temps réel, Méthode d'analyse d'absorption des rayons X, a des capacités de livraison de substance élevées, grâce à sa grande surface et sa structure poreuse. Cela signifie que le catalyseur démontre une grande efficacité dans le processus de conversion du dioxyde de carbone. Ils ont en outre constaté que le processus de conversion du dioxyde de carbone était moins efficace lorsqu'il n'y avait pas d'hydrophobie pendant la réaction; cela signifie qu'un certain niveau d'hydrophobie doit être maintenu lors du développement d'électrodes de conversion de dioxyde de carbone à l'avenir.
Dr Hyung-Suk Oh du KIST, qui ont conjointement dirigé la recherche, mentionné, « En développant des dimensions nanométriques, électrodes de catalyseur d'argent en forme de corail, nous avons pu améliorer considérablement la densité de courant et les performances du système de conversion électrochimique du dioxyde de carbone, suggérant ainsi des orientations pour les recherches futures. » Il a ajouté, "On s'attend à ce que cette étude contribue grandement à la R&D des systèmes de conversion électrochimique du dioxyde de carbone."
