Electroreducción de CO 2 , Obtención de Vectores Energéticos y Remediación Ambiental

V. A. GOMEZ ANDRADE; MONTIEL G.; ZAPATA J.F.; VIVA F. A.

Buenos Aires

Workshop; ENN 2019: Nanomateriales para la energía y el medio ambiente; 2019

Centro Atómico Constituyentes

La reducción electroquímica del CO2 ha atraído el interés de la comunidad científica durante décadas, ya que, puede facilitar un ciclo redox de baja temperatura sostenible para el almacenamiento y la conversión de energía [1]. Sin embargo, aún es necesario resolver los principales problemas antes de que la reducción de CO2 resulte atractiva para las aplicaciones tecnológicas. Un desafío clave en el campo de la reducción electroquímica de CO2 es el diseño de materiales catalíticos que presenten alta selectividad de producto, estabilidad y una composición de elementos abundantes en la tierra [2]. En este trabajo, presentamos los recientes avances en el diseño de materiales catalíticos para la reducción eficiente y selectiva de CO2, entre ellos sistemas nanoparticulados, óxidos de metales de transición y películas delgadas de Metal-Organic Frameworks (MOF?s) caracterizados morfológica y estructuralmente mediante DRX y SEM. Las pruebas electroquímicas se realizaron por voltametría cíclica empleando una celda convencional de tres electrodos acoplada a un espectroscopio electroquímico diferencial de masas (DEMS) y bicarbonato de potasio (KHCO3) como electrolito saturado con N2 o CO2. Usando la perovskita de La0,5Ba0,5CoO3 y haciendo análisis por cromatografía de iones identificamos y cuantificamos la formación de ácido fórmico con una eficiencia del 30%, ademas empleando el DEMS se logro detectar la generación de CO. Al emplear nanopartículas de óxido de cerio CeO2 dopado con cobre se obtuvo ácido fórmico como producto de la reducción de CO2, obteniendo una eficiencia farádica de conversión del 90%. Finalmente el uso de películas delgadas de MOF?s de Mil-125 (Ti), Uio-66 (Zr) y Mil-101 (Fe) con ligandos de tereftato (BDC) y amino-tereftalato (NH2-BDC), presentaron eficiencias de conversión a ácido fórmico del 14% al 86%.Palabras clave: Electroquímica, reducción, CO2.Referencias [1] Peidong Yang, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137 (44).[2] Viva, F. A., Advanced Chemistry Letters, 2013, 1(3).