Conocimientos teóricos sobre la reducción fotoelectrocatalítica de CO2 basada en piridinio

Área de la Ciencia:

• La electroquímica es electroquímica.
• Química computacional es la química computacional.
• La catálisis de la catálisis.

Sus antecedentes:

• Se pensaba que los cationes de piridinio y sus radicales eran intermediarios clave en la reducción fotoelectrocatalítica de CO2.
• Décadas de investigación apoyaron su papel en los procesos electroquímicos establecidos.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el comportamiento electroquímico de los cationes de piridinio y los radicales piridinilo.
• Determinar su viabilidad como participantes activos en la electroquímica homogénea para la reducción de CO2.
• Reevaluar el papel mecanicista de las especies de piridinium en la reducción fotoelectroquímica de CO2.

Principales métodos:

• Cálculos de la teoría funcional de la densidad de los primeros principios.
• Modelos de solución del continuo.
• Cálculo de las constantes de acidez y de los potenciales redox electroquímicos.

Principales resultados:

• Las acidez calculadas y los potenciales redox indican que los cationes de piridinio no son activos en la electroquímica homogénea.
• Los cationes de piridinio exhiben un comportamiento inesperado en comparación con las suposiciones anteriores.
• La superficie del electrodo juega un papel crucial, aún no definido, en la reducción del piridinium.

Conclusiones:

• Es poco probable que los cationes de piridinio y sus radicales sean intermediarios activos en la electroquímica homogénea para la reducción de CO2.
• La visión mecanicista establecida de la reducción fotoelectroquímica de CO2 catalizada por piridinio necesita una revisión sustancial.
• Se requiere más investigación para dilucidar el papel de la superficie del electrodo en las reacciones mediadas por piridinium.