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ELETTRODO PER LA CONVERSIONE SELETTIVA DELL’ANIDRIDE CARBONICA IN MONOSSIDO DI CARBONIO

electrocatalystelettrocatalizzatoreelettrodoriduzione di CO2

Introduzione

La cattura, lo stoccaggio e la trasformazione della CO2 sono metodi volti a rallentare o addirittura fermare l’accumulo di CO2 nell’atmosfera. La conversione elettrochimica, tu molto promettente, è di applicabilità non immediata a causa dell’elevata stabilità della molecola di CO2, della cinetica lenta e dei complessi meccanismi della reazione di riduzione della CO2. Tra i numerosi prodotti di riduzione della CO2, acido formico e monossido di carbonio (CO) sono gli unici prodotti economicamente validi ottenuti con tassi di produttività rilevanti. Tuttavia, l’output del processo è solitamente una miscela di prodotti, difficili o non facili da usare industrialmente. Inoltre, la reazione parassitaria dell’evoluzione dell’idrogeno avviene solitamente con una resa maggiore rispetto alla riduzione di CO2 nell’elettrolita acquoso. Pertanto, sono richiesti materiali per elettrodi in grado di fornire un’elevata efficienza di conversione della CO2 e allo stesso tempo un’elevata selettività verso uno specifico prodotto di reazione, in particolare verso la CO; materiali di questo tipo sono generalmente noti in elettrochimica come elettrocatalizzatori.

Caratteristiche Tecniche

Gli inventori hanno scoperto che l’ossido di rame(I) (CU2O, ossido rameoso) contenente antimonio (5 e 30% in peso), quando utilizzato per produrre un elettrodo accoppiato a materiali elettrochimicamente conduttivi, come il nerofumo, consente la riduzione elettrochimica di Da CO2 a CO da ottenere con valori di efficienza e selettività faradica più elevati rispetto ai materiali noti. L’elettrocatalizzatore si ottiene attraverso i seguenti passaggi:

  1. Sciogliere sale di rame (II) e sale di antimonio (III) in un solvente scelto tra etanolo, glicole etilenico, acetilacetone, dietilammina, etilendiammina, oleylammina, N,N-dimetilformammide, miscele di questi solventi tra loro, con acqua o con soluzioni acquose di D-glucosio, idrazina idrato, amminoacidi o carbossimetilcellulosa sodica;
  2. Riscaldare la soluzione in un forno a microonde ad una temperatura compresa tra 180 e 230 °C per un tempo compreso tra 1 e 10 minuti;
  3. Separare il precipitato dalla soluzione ed essiccarlo.

Possibili Applicazioni

  • Riduzione dell’anidride carbonica;
  • Produzione di CO per applicazioni industriali.

Vantaggi

  • Alta selettività verso CO;
  • Uso di rame e antimonio: poco costoso e ampiamente disponibile;
  • Processo economico e scalabile.