Los científicos de la Universidad de Cornell han reutilizado la ecuación de Cottrell de 120 años para comprender las reacciones que sufre el dióxido de carbono cuando se somete a electroquímica con el objetivo de convertir el gas en productos útiles. Los investigadores creen que la ecuación clásica puede ayudar a los electroquímicos a controlar las reacciones para formar productos deseables como etileno, etano o etanol, convirtiendo efectivamente un problema ambiental en un recurso renovable.
Los científicos de la Universidad de Cornell han revisado una ecuación electroquímica centenaria, la ecuación de Cottrell, para ayudar a convertir el dióxido de carbono atmosférico en un producto funcional y gestionar este gas de efecto invernadero.
Nombrada en honor al químico Frederick Gardner Cottrell, quien la formuló en 1903, esta ecuación ahora sirve como una herramienta valiosa para los investigadores modernos. Al aplicar la electroquímica en un entorno de laboratorio controlado, los científicos pueden obtener una comprensión más clara de las diferentes reacciones que puede experimentar el dióxido de carbono.
La reducción electroquímica del dióxido de carbono ofrece la oportunidad de transformar el gas de un pasivo ambiental en una materia prima para productos químicos o un medio para almacenar electricidad renovable en forma de enlaces químicos, como lo hace la naturaleza.
Sus trabajos fueron publicados en la revista catalizador ACS.
«Para el dióxido de carbono, cuanto mejor comprendamos las vías de reacción, mejor podremos controlar la reacción, que es lo que queremos a largo plazo», dijo el autor principal Riley Casebolt DiDomenico, estudiante de doctorado en ingeniería química en Cornell. Profesor Tobias Hanrath.
«Si tenemos un buen control sobre la respuesta, podemos hacerlo cuando queramos, cuando queramos hacerlo», dijo DiDomenico. «La ecuación de Cottrell es la herramienta que nos ayuda a llegar allí».
La ecuación permite al investigador determinar y controlar los parámetros experimentales para tomar dióxido de carbono y convertirlo en productos de carbono útiles como etileno, etano o etanol.
Muchos investigadores hoy en día usan métodos computacionales sofisticados para proporcionar una imagen molecular detallada de los procesos en la superficie del catalizador, pero estos métodos a menudo tienen muchas suposiciones sutiles que complican la comparación directa con los experimentos, dijo el autor principal Tobias Hanrath.
«La belleza de esta vieja ecuación es que hay muy pocas suposiciones», dijo Hanrath. “Si mantienes los datos experimentales, obtienes una mejor comprensión de la verdad. Este es un viejo clásico. Esa fue la parte que pensé que era hermosa. «
DiDomenico dijo: «Debido a que es antigua, la ecuación de Cottrell es una técnica olvidada. Es electroquímica clásica. Es genial traerla de vuelta al público. Y creo que esta ecuación ayudará a otros electroquímicos a estudiar sus propios sistemas».
Referencia: «Información mecanicista sobre la formación de productos de CO y C2 en la reducción electroquímica de CO2: papel de la transferencia de carga secuencial y las reacciones químicas» Riley Casebolt DiDomenico, Kelsey Levine, Laila Riemanis, Hector y 2. Abrurath, 23 de marzo de 2. , catalizador ACS.
DOI: 10.1021/acscatal.2c06043
Este estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias, una Beca para Graduados del Instituto de Sistemas de Energía de Cornell-Corning y la Iniciativa de Aprendizaje de Ingeniería de Cornell.
«Lector amigable. Aficionado al tocino. Escritora. Nerd de Twitter galardonado. Introvertido. Gurú de Internet. Aficionado a la cerveza».
