Nanocatalizador híbrido de núcleo-capa basado en CoPc/Cu para explorar el efecto tándem electrocatalítico en CO2RR

Identificador:  TFM:2211

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

Autores:  Grados Rion, Marta

Resumen:
En los últimos años, se ha observado un aumento en la liberación de emisiones de carbono a la atmósfera, lo que ha tenido un impacto directo y drástico en el calentamiento global y los problemas ambientales. Esto ha impulsado a la comunidad científica a acelerar el desarrollo de tecnologías innovadoras para reducir las emisiones de CO2. Dados estos hallazgos, esta investigación se centra en la transformación del CO2 en productos químicos y combustibles sostenibles mediante nanocatalizadores a base de cobre. La propiedad inherente del cobre de absorber intermediarios de CO y promover el acoplamiento C-C para la formación de productos C2+ convierte al cobre en un catalizador único, capaz de producir productos multicarbonados. Sin embargo, los catalizadores a base de cobre presentan una baja selectividad, ya que pueden producir una amplia gama de productos, incluyendo C1 (principalmente CO y HCOO-) y C2+ (especialmente C2H4 y C2H5OH). Una estrategia para aumentar la selectividad consiste en diseñar catalizadores en tándem de doble sitio, donde un cocatalizador selectivo de CO2 a CO suministra moléculas de CO a los sitios de cobre, facilitando así la dimerización C-C. En este contexto, se sintetizó un sistema núcleo-capa que encapsula NC de Cu₂O con un recubrimiento polimérico formado mediante una reacción de clic azida-alquino entre ftalocianina de cobalto (II) tetra-azido sustituida (CoPc), un compuesto reconocido por su alta selectividad hacia la producción de CO, y monómeros sustituidos con alquino. El estudio explora el efecto de un sistema híbrido núcleo-capa basado en CoPc/Cu en la reducción electrocatalítica de CO₂ para su conversión selectiva en productos industriales valiosos, identificando los parámetros que mayor impacto tienen en la selectividad y la actividad.