Een onderzoeksteam, onder leiding van Dr. Hyung-Suk Oh en Dr. Woong Hee Lee van het Clean Energy Research Center van het Korea Institute of Science and Technology (KIST), in samenwerking met de Technische Universität Berlin (TUB), aangekondigd dat ze een nano-formaat hadden ontwikkeld, koraalvormige zilveren katalysatorelektrode en groot oppervlak, zeer efficiënt kooldioxide-omzettingssysteem, waarmee koolmonoxide kan worden gewonnen. In recente jaren, dit type elektrochemisch kooldioxide-omzettingssysteem is een belangrijk onderzoeksgebied geweest op het gebied van kunstmatige fotosynthese.

Kunstmatige fotosynthese is een technologie die koolstofdioxide omzet, een oorzaak van de opwarming van de aarde, tot bruikbare chemische stoffen met hoge waarden. Met andere woorden, dit soort technologie verwijdert koolstofdioxide uit het milieu, afnemende vervuiling, en zet het om in bruikbare chemische stoffen. Het elektrochemische kooldioxideomzettingsveld, vooral, heeft onlangs veel belangstelling gekregen van de wetenschappelijke gemeenschap.

Vroeger, Onderzoek naar de omzetting van kooldioxide werd voornamelijk uitgevoerd op de verbinding in vloeibare toestand. Bij gebruik van vloeistof, echter, de prestaties van verschillende conversiesystemen moeten worden gemeten door elektroden in water onder te dompelen. Omdat koolstofdioxide niet goed oplost in water, het is moeilijk om met dit proces voldoende efficiëntie te verkrijgen, vergeleken met de hoeveelheid verbruikte energie. Onlangs, er werd een systeem ontwikkeld dat koolstofdioxide kon omzetten met behulp van de verbinding in zijn gasvormige toestand. Hierdoor was de verwachting gewekt dat er spoedig een hoogrenderend conversiesysteem zou komen; echter, dit bleek moeilijk door een gebrek aan katalysatoren en elektroden die op het nieuwe systeem konden worden toegepast.

Om dit probleem op te lossen, het gezamenlijke KIST-TUB onderzoeksteam ontwikkelde koraalvormige, zilverkatalysatorelektroden van nanoformaat die kunnen worden toegepast op zeer efficiënte kooldioxide-omzettingssystemen die kooldioxide in gasvormige toestand gebruiken. In vergelijking met andere zilverkatalysatoren, de nieuw ontwikkelde katalysator vereist een lage hoeveelheid energie om een ​​reactie tot stand te brengen en kan meer dan 100 keer meer koolmonoxide produceren dan op vloeistof gebaseerde systemen. Ook op grote oppervlakken (50 cm ² ), grote belofte voor commercialisering.

De KIST-TUB-onderzoekers konden ook via verschillende operando-analyses een katalysator ontwikkelen. Het team bevestigde dat de koraalvormige, zilveren nano-elektrodekatalysator, geproduceerd met behulp van chloorionen via een real-time, Röntgenabsorptieanalysemethode, heeft een hoge stofafgiftecapaciteit, dankzij het grote oppervlak en de poreuze structuur. Dit betekent dat de katalysator een hoog rendement vertoont in het kooldioxide-omzettingsproces. Ze ontdekten verder dat het kooldioxide-omzettingsproces minder efficiënt was als er geen hydrofobiciteit was tijdens de reactie; dit betekent dat een bepaald niveau van hydrofobiciteit moet worden gehandhaafd bij het ontwikkelen van kooldioxide-omzettingselektroden in de toekomst.

Dr. Hyung-Suk Oh van de KIST, die samen het onderzoek leidden, zei, "Door het ontwikkelen van nanometergrote, koraalvormige zilveren katalysatorelektroden, we waren in staat om de stroomdichtheid en de prestaties van het elektrochemische kooldioxideconversiesysteem aanzienlijk te verbeteren, waardoor aanwijzingen voor toekomstig onderzoek worden gesuggereerd." Hij voegde eraan toe, "De verwachting is dat deze studie een grote bijdrage zal leveren aan de R&D van elektrochemische kooldioxide-omzettingssystemen."