Menselijke activiteiten zoals het verbranden van kolen en fossiele brandstoffen hebben CO . veroorzaakt ₂ zich ophopen in de atmosfeer, die het klimaat op aarde aanzienlijk heeft beïnvloed. Als resultaat, meerdere wetenschappers zoeken naar manieren om CO . om te zetten ₂ in andere waardevolle biologische producten, zoals 1-butanol, die veelbelovend is gebleken als alternatieve brandstof voor voertuigen. Dit kan onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen helpen verminderen.

Een methode om bruikbare verbindingen te verkrijgen is door de elektrochemische reductiereactie (CO ₂ RR). Onderzoekers hebben op metaal gebaseerde katalysatoren ontwikkeld die deze taak kunnen vervullen. Echter, er is een waarschuwing:de meeste van deze katalysatoren zijn duur en produceren een verscheidenheid aan producten tijdens de reactie, die moeilijk te scheiden zijn.

Om dit probleem op te lossen, een team van onderzoekers onder leiding van Prof. Dr. Jaeyoung Lee en bestaande uit Mr. Minjun Choi, Dr. Jin Won Kim, en prof. Sungyool Bong van het Gwangju Institute of Science and Technology in Zuid-Korea bedachten een procedure die direct 1-butanol genereert met behulp van koperfosfide (CuP ₂ ) zonder eerst CO-dimerisatie te ondergaan. "We proberen een op Cu gebaseerde elektrode te ontwikkelen voor elektrochemische conversie van CO ₂ dat *CO-dimerisatie vermijdt en ons kan helpen de selectiviteit van het product te verhogen, zodat extra energieverbruik door scheidingsprocessen kan worden vermeden, " legt meneer Minjun Choi uit, een doctoraat student aan de universiteit en de eerste auteur van de paper. Hun onderzoek is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift ACS Energiebrieven .

Hoewel er tegenwoordig talrijke op koper gebaseerde elektrokatalysatoren bestaan, dit is een van de eerste gevallen waarin CuP ₂ is gebruikt om een ​​elektrokatalysator te ontwikkelen die zeer productselectief is. Het induceert een CC-koppelingsreactie en omzeilt de vorming van CO, waarvan bekend is dat het een cruciaal tussenproduct is voor op Cu gebaseerde systemen. De onderzoekers bevestigden dit door gebruik te maken van oppervlakteversterkte infraroodabsorptiespectroscopie om aan te tonen dat hun CuP ₂ elektrokatalysator leverde het gewenste product op, 1-butanol, met een opmerkelijk hoog Faraday-rendement van> 3%.

Het team is enthousiast over de implicaties van hun bevindingen. "Ons doel is om nieuwe elektroden te ontwerpen die stapelbaar zijn, die de productiesnelheid kunnen verhogen, en dat kan de conversie-efficiëntie bevorderen, zodat we ons doel kunnen bereiken om CO . om te zetten en te gebruiken ₂ als brandstof in werkelijkheid, " concludeert prof. Lee.