Estabilización de iones Cu2+ mediante soluciones sólidas para promover la electrorreducción al metano

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Catálisis
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El cobre es un catalizador metálico único para la reducción electrocatalítica de CO2 (CRR) a hidrocarburos y oxigenados.
• El estado de oxidación superficial del cobre dicta la trayectoria del CRR y la selectividad del producto.
• Los catalizadores basados en Cu suelen electrorreducirse de Cu2+ a Cu0 o Cu1+ en condiciones de CRR, alterando los sitios activos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia para estabilizar el estado de oxidación activo de Cu2+ en los catalizadores de cobre para el CRR.
• Investigar la influencia del Cu2+ estabilizado en la selectividad del CRR hacia el metano.
• Para entender el mecanismo de estabilización de Cu2+ dentro de una matriz de ceria.

Principales métodos:

• Síntesis en solución sólida de materiales Cu-Ce-O.
• Caracterización espectroscópica in situ.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

• La solución sólida de Cu-Ce-O estabilizó efectivamente las especies activas de Cu2+.
• Los sitios activos de Cu2+ reforzaron significativamente la adsorción intermedia de *CO en comparación con Cu0/Cu1+.
• El Cu2+ estabilizado facilitó la producción de CH4 sobre los productos de C2.

Conclusiones:

• En el caso de las entidades de crédito, se utilizará el método de cálculo de las exposiciones a riesgo para calcular el importe de las exposiciones a riesgo.
• Los catalizadores Cu-Ce-O exhiben una mayor selectividad para la producción de metano.
• Este enfoque ofrece una nueva vía para el diseño de electrocatalizadores eficientes para la conversión de CO2.