Nanocatalitzador híbrid de nucli i closca basat en CoPc/Cu per explorar l'efecte tàndem electrocatalític en CO2RR

Identificador:  TFM:2211

Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11797/TFM2211

Autors:  Grados Rion, Marta

Resum:
En els darrers anys, hi ha hagut un augment en l'alliberament d'emissions de carboni a l'atmosfera, cosa que ha comportat un impacte directe i espectacular sobre l'escalfament global i els problemes mediambientals. Això ha impulsat la comunitat científica a accelerar el desenvolupament de tecnologies innovadores per reduir les emissions de CO2. Tenint en compte aquestes troballes, aquesta investigació se centra en la transformació del CO2 en productes químics i combustibles sostenibles mitjançant nanocatalitzadors basats en coure. La propietat inherent del coure d'absorbir intermediaris de CO i promoure el pas d'acoblament C-C per a la formació de productes C2+ fa que el coure sigui un catalitzador únic, capaç de produir productes multicarboni. Tanmateix, els catalitzadors basats en coure presenten una baixa selectivitat, ja que poden produir una àmplia gamma de productes, inclosos productes C1 (principalment CO i HCOO-) i C2+ (especialment C2H4 i C2H5OH). Una estratègia per augmentar la selectivitat implica dissenyar catalitzadors en tàndem de doble lloc, on un cocatalitzador selectiu de CO2 a CO subministra molècules de CO als llocs de coure, facilitant així la dimerització C-C. En aquest context, es va sintetitzar un sistema nucli-escorça, encapsulant NCs de Cu2O amb un recobriment polimèric format mitjançant una reacció de "clic" azida-alquí entre la ftalocianina de cobalt (II) (CoPc) substituïda per tetra-azido, un compost conegut per la seva alta selectivitat envers la producció de CO, i els monòmers substituïts per alquins. L'estudi explora l'efecte d'un sistema nucli-escorça híbrid basat en CoPc/Cu en la reducció electrocatalítica de CO2 per a la conversió selectiva en productes industrials valuosos, identificant els paràmetres que tenen el major impacte en la selectivitat i l'activitat.