Una vez completado esto, el equipo pudo utilizar el catalizador para convertir dióxido de carbono en monóxido de carbono (CO), un componente importante para la producción de una variedad de productos químicos útiles. Cuando la reacción ocurre en presencia de hidrógeno, por ejemplo, el dióxido de carbono y el hidrógeno se convierten en gas de síntesis (o gas de síntesis), una valiosa materia prima para producir combustibles que pueden reemplazar a la gasolina.
Operando a presiones ambientales y altas temperaturas (300-600°C), el catalizador convirtió dióxido de carbono en dióxido de carbono con una selectividad del 100%.
Una alta selectividad significa que el catalizador actúa sólo sobre el dióxido de carbono sin dañar los materiales circundantes. En otras palabras, la industria puede aplicar el catalizador a grandes cantidades de gases capturados y apuntar selectivamente sólo al dióxido de carbono. El catalizador también permaneció estable con el tiempo, lo que significa que permaneció activo y no se descompuso.
«En química, no es raro que un catalizador pierda su selectividad después de unas horas», Omar K. alegría, el estudio Dijo el autor principal en un comunicado de prensa. «Pero después de 500 horas en duras condiciones, su selectividad no cambió».
Esto es notable porque el dióxido de carbono es una molécula estable y tenaz.
«Convertir dióxido de carbono no es fácil», dijo Milad Khoshoui, coautor principal del estudio. «El CO2 es una molécula químicamente estable y tuvimos que superar esta estabilidad, lo que requiere mucha energía».
El desarrollo de materiales necesarios para capturar carbono es el objetivo principal de Farha Lab. Su grupo está desarrollando estructuras organometálicas (MOF), un tipo de material de tamaño nanométrico altamente poroso que se asemeja a «esponjas de baño sofisticadas y programables». Farha está explorando los MOF para diversas aplicaciones, incluida la extracción de dióxido de carbono directamente del aire.
Desde la perspectiva del investigador, el MOF y el nuevo catalizador podrían trabajar juntos para desempeñar un papel en la captura y el secuestro de carbono.
«En algún momento, podríamos usar MOF para capturar dióxido de carbono, seguido de un catalizador para convertirlo en algo más útil», sugirió Farha. «Un sistema tándem que utilice dos materiales diferentes para dos pasos secuenciales podría ser el camino a seguir».
«Esto puede ayudarnos a responder la pregunta: ¿qué hacemos con el dióxido de carbono capturado?», dijo Khoshoui. «En este momento, el plan es aislarlo bajo tierra, pero los tanques subterráneos deben cumplir muchos requisitos para almacenar CO2 de forma segura y permanente. Queríamos diseñar una solución más universal que pueda usarse en cualquier lugar y al mismo tiempo agregar valor económico».
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