Un nuevo catalizador de nanohojas de cobalto hexagonal para la conversión selectiva de CO2 en etanol

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• La reacción de reducción de dióxido de carbono (CO2RR) es crucial para la síntesis química sostenible.
• El desarrollo de catalizadores selectivos para el CO2RR en productos valiosos como el etanol sigue siendo un desafío.

Objetivo del estudio:

• Informar acerca de un nuevo catalizador basado en nanohojas de cobalto (Co) hexagonales ferromagnéticas (hcp) para la RRC selectiva de CO2 al etanol (CH3CHO).

Principales métodos:

• Reducción electroquímica del CO2 mediante el uso de CON hcp como catalizadores.
• Potenciales de reducción que varían de -0,2 a -1,0 V (vs RHE) en una solución de KHCO3 de 0,5 M.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para aclarar los mecanismos de reacción.

Principales resultados:

• hcp Co NS producen selectivamente etanol como el producto principal en todos los potenciales probados.
• A -0,4 V, la eficiencia Faradaic (FE) para el etanol alcanzó el 60% con una densidad de corriente de 5,1 mA cm-2 y una actividad de masa de 3,4 A g-1.
• El FE total para etanol, etanol y metanol fue del 82%.

Conclusiones:

• El catalizador hcp Co demuestra una alta selectividad para el CO2RR al etanol.
• Los cálculos de DFT indican que la transferencia de electrones dentro de la capa promueve el acoplamiento [OC-CO]* y suprime la hidrogenación completa, lo que lleva a la formación selectiva de CH3CHO.