Dans une nouvelle étape vers la lutte contre le changement climatique et la transition vers des solutions durables, un groupe de chercheurs a développé un paradigme de recherche qui facilite le déchiffrement de la relation entre les structures des catalyseurs et leurs réactions.
Les détails de la découverte des chercheurs ont été publiés dans la revue Angewandte Chemie International Edition. le 29 janvier 2024.
Comprendre comment la surface d'un catalyseur affecte son activité peut faciliter la conception de structures catalytiques efficaces pour des exigences de réactivité spécifiques. Cependant, comprendre les mécanismes à l'origine de cette relation n'est pas une tâche simple étant donné le microenvironnement d'interface complexe des électrocatalyseurs.
"Pour déchiffrer cela, nous nous sommes concentrés sur le CO2 électrochimique. réaction de réduction (CO2 RR) dans les catalyseurs à base d'oxyde d'étain (Sn-O), souligne Hao Li, professeur associé à l'Institut avancé de recherche sur les matériaux de l'Université de Tohoku (WPI-AIMR) et auteur correspondant de l'article. n'a découvert que les espèces de surface actives de SnO2 -catalyseurs à base de CO2 RR mais a également établi une corrélation claire entre la spéciation de surface et le CO2 Performances RR."
CO2 La RR est reconnue comme une méthode prometteuse pour réduire le CO2 émissions et production de carburants de grande valeur, l'acide formique (HCOOH) étant un produit remarquable en raison de ses diverses applications dans des industries telles que les produits pharmaceutiques, la métallurgie et l'assainissement de l'environnement.
La méthode proposée a permis d'identifier les véritables états de surface du SnO2 responsable de sa performance en CO2 réactions de réduction dans des conditions électrocatalytiques spécifiques. De plus, l'équipe a corroboré ses résultats par des expériences utilisant divers SnO2 formes et techniques de caractérisation avancées.
Li et ses collègues ont développé leur méthodologie en combinant des études théoriques avec des techniques électrochimiques expérimentales.
"Nous avons comblé le fossé entre la théorie et l'expérimentation, en offrant une compréhension complète du comportement du catalyseur dans des conditions réelles du processus", ajoute Li.
L’équipe de recherche se concentre désormais sur l’application de cette méthodologie à diverses réactions électrochimiques. Ce faisant, ils espèrent en découvrir davantage sur les corrélations structure-activité uniques, accélérant ainsi la conception d'électrocatalyseurs hautes performances et évolutifs.
Plus d'informations : Zhongyuan Guo et al, Déchiffrer la relation structure-activité vers le CO2 Électroréduction sur SnO2 par A Standard Research Paradigm, Angewandte Chemie International Edition (2024). DOI:10.1002/anie.202319913
Fourni par l'Université du Tohoku
