JooHyeon Heo, Ulsan Milli Elm və Texnologiya İnstitutu

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriCu/CP hibrid katalizatorlarının sintezi və elektrokimyəvi CO ₂ RR performansı. Kredit: Təkmil Materiallar (2025). DOI: 10.1002/adma.202501021

UNIST ilə əlaqəli tədqiqat qrupu karbon dioksidi (CO₂) metanola çevirmək üçün metodun inkişafı vasitəsilə davamlı texnologiyada əhəmiyyətli bir irəliləyiş əldə etdi – bu, istixana qazı emissiyalarının azaldılmasında və ekoloji cəhətdən təmiz yanacaqların istehsalında mühüm rol oynaya bilər.

UNIST-in Enerji və Kimya Mühəndisliyi Məktəbinin professoru Jungki Ryu tərəfindən Sungkyunkwan Universitetinin (SKKU) professorları Jongsoon Kim və Yonsei Universitetinin Aloysius Son ilə birgə komanda uğurla CO₂hanı yüksək saflığa çevirə bilən mis əsaslı katalizator hazırlayıb. Tədqiqat Advanced Materials jurnalında dərc olunub .

Metanol plastik və sintetik liflərin istehsalında əsas xammal kimi geniş istifadə olunan çox yönlü kimyəvi maddədir. Onun maye halı asan saxlanmasına və daşınmasına imkan verir ki, bu da onu hidrogen daşıyıcısı və yanacaq hüceyrəsi enerji mənbəyi kimi daha cəlbedici edir.

CO₂-nin birbaşa metanola çevrilməsi təkcə karbon emissiyalarını azaltmaq üçün bir yol təqdim etmir , həm də davamlı resurs istifadəsini dəstəkləyir. Bununla belə, ənənəvi çevrilmə üsulları tez-tez hidrogen və metan kimi arzuolunmaz əlavə məhsullar olan qarışıqlar istehsal edir, bu da kompleks təmizləmə proseslərini tələb edir.

Tədqiqat qrupu tərəfindən hazırlanmış innovativ mis katalizatoru əla effektivliklə metanol istehsal edir. Bahalı qiymətli metal katalizatorların performansı ilə rəqabət apararaq, mis əsaslı katalizatorlar üçün bildirilən ən yüksək göstəricilər arasında 70%-ə qədər maksimum seçiciliyə nail oldu. Tipik mis katalizatorları yalnız 10%-30% seçicilik nümayiş etdirir.

Bu katalizator nanoölçülü mis(I) pirofosfat (Cu₂P₂O₇) hissəciklərinin tapmaca uyğunluğuna bənzəyən təmiz mis metal ilə qüsursuz birləşdiyi unikal, sıx inteqrasiya olunmuş struktura malikdir. Bu konfiqurasiya yüksək selektiv metanol sintezinə imkan verən hidrogen istehsal edən rəqabətli reaksiyaları boğur.

Maraqlıdır ki, komanda bu mürəkkəb quruluşu litium-ion batareyanın boşaldılması prinsiplərindən ilhamlanan innovativ yanaşmadan istifadə edərək hazırlayıb. Batareyaya bənzər boşalma zamanı elektroddan elektrik cərəyanı keçirərək , bəzi mis pirofosfat metal misə çevrilir və bu iki materialın təbii olaraq bir hissəcik içərisində kompozit əmələ gəlməsinə səbəb olur. Reaksiyadan sonra qalıq materiallar asanlıqla su ilə yuyula bilər, istehsal prosesini asanlaşdırır.

Bundan əlavə, tədqiqat metanol sintezi üçün ənənəvi mexanizmlərdən kənara çıxan alternativ bir yol aşkar etdi. Karbon monoksitdən (CO) keçmək əvəzinə , katalizator əvvəlcə qarışqa turşusu (HCOOH) istehsal edir, sonra metanola çevrilir. Bu kəşf gələcək katalizatorların inkişafına məlumat verə biləcək və metanol sintezi yolları haqqında anlayışımızı dərinləşdirə biləcək yeni anlayışlar təqdim edir .

Professor Ryu vurğuladı: “Metanol dünya miqyasında hər il milyonlarla ton həcmində istehlak edilən kritik sənaye xammalı və enerji mənbəyidir. Ucuz misdən hazırlanan bu sərfəli katalizator yüksək seçicilik və cərəyan sıxlığı nümayiş etdirir və bizi sənaye miqyasında “karbon resursunun birbaşa olaraq dəyişdirilə bilən _CO2 qaynaqlarına ” yaxınlaşdırır .”

O, əlavə etdi: “Katalizatoru hazırlamaq üçün akkumulyator texnologiyasının prinsiplərindən istifadə onun praktiki, genişmiqyaslı tətbiqlər üçün potensialını vurğulayır. Biz elektrod sahələrini genişləndirərək və kommersiya tətbiqi üçün sistemləri inteqrasiya etməklə bu texnologiyanı genişləndirməyi planlaşdırırıq.”

Daha çox məlumat: Hyunwoo Kim və başqaları, CO ₂ -dən Cu/Cu2P2O7 üzərindən Metanolun Seçici Elektrosintezi Format Yolu ilə, Qabaqcıl Materiallar (2025). DOI: 10.1002/adma.202501021

Jurnal məlumatı: Təkmil materiallar 

Ulsan Milli Elm və Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir