Oamenii de știință de la Universitatea Cornell au reelaborat ecuația Cottrell veche de 120 de ani pentru a înțelege reacțiile pe care le suferă dioxidul de carbon atunci când este supus electrochimiei, cu scopul de a transforma gazul în produse utile. Cercetătorii cred că ecuația clasică poate ajuta electrochimiștii să controleze reacțiile pentru a crea produse dezirabile, cum ar fi etilena, etanul sau etanolul, transformând eficient o problemă de mediu într-o resursă regenerabilă.
Oamenii de știință de la Universitatea Cornell au revizuit o ecuație electrochimică veche de un secol, ecuația Cottrell, pentru a ajuta la transformarea dioxidului de carbon atmosferic într-un produs funcțional și la gestionarea gazelor cu efect de seră.
Această ecuație, numită după chimistul Frederick Gardner Cottrell care a conceput-o în 1903, servește acum ca un instrument valoros pentru cercetătorii moderni. Prin aplicarea electrochimiei într-un mediu de laborator controlat, oamenii de știință pot obține o înțelegere mai clară a diverselor interacțiuni pe care le poate suferi dioxidul de carbon.
Reducerea electrochimică a dioxidului de carbon oferă o oportunitate de a transforma gazul dintr-o răspundere de mediu într-o materie primă pentru produse chimice sau ca mijloc de stocare a energiei electrice regenerabile sub formă de legături chimice, așa cum face natura.
Munca lor a fost publicată în jurnal catalizator ACS.
a spus autorul principal Rileigh Casebolt DiDomenico, un doctorand în inginerie chimică la Universitatea Cornell, sub supravegherea profesorului Tobias Hanrath.
„Dacă avem un control mai bun asupra reacției, atunci putem face orice ne dorim, atunci când vrem să facem asta”, a spus DiDomenico. „Ecuația Cottrell este instrumentul care ne ajută să ajungem acolo.”
Ecuația îi permite cercetătorului să definească și să controleze parametrii experimentali pentru preluarea dioxidului de carbon și transformarea acestuia în produse de carbon utili, cum ar fi etilena, etanul sau etanolul.
Mulți cercetători folosesc astăzi metode de calcul avansate pentru a oferi o imagine atomică detaliată a proceselor de pe suprafața catalizatorului, dar aceste metode implică adesea câteva ipoteze subtile, ceea ce complică compararea directă cu experimentele, a spus autorul principal Tobias Hanrath.
„Frumusețea acestei ecuații antice este că există foarte puține presupuneri”, a spus Hanrath. „Dacă introduci date empirice, ai o mai bună înțelegere a adevărului. Este un vechi clasic. Aceasta este partea pe care am crezut-o că este frumoasă.”
„Pentru că este mai veche”, a spus DiDomenico, „ecuația Cottrell a fost o tehnică uitată. Este electrochimie clasică. Doar aducerea ei în prim-planul minții oamenilor a fost grozavă. Și cred că această ecuație îi va ajuta pe alți electrochimiști să-și studieze propriile sisteme”.
Referință: „Perspective mecaniciste în formarea dioxidului de carbon și a produselor dioxid de carbon în reducerea electrochimică a dioxidului de carbon – rolul transferului în lanț al sarcinii și al reacțiilor chimice” de Reilly Caspolte de Domenico, Kelsey Levine, Lila Remanis, Hector de Abroena și Tobias Hanrath, 27 martie 2023 și catalizator ACS.
DOI: 10.1021/acscatal.2c06043
Studiul a fost finanțat de Fundația Națională pentru Știință, un Cornell Energy Systems Institute-Corning Graduate Fellowship și Cornell Engineering Learning Initiative.
„Organizator. Scriitor general. Prieten al animalelor de pretutindeni. Specialist în cultură pop. Expert în internet amator. Explorator.”