Η μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε χρήσιμες χημικές ουσίες αποτελεί βασικό στόχο για την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης. Ωστόσο, το μόριο είναι ιδιαίτερα σταθερό και απαιτεί σημαντική ενέργεια για να αντιδράσει.
Ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Ινδίας στο Γκαντιναγκάρ πρότειναν νέα δισδιάστατα υλικά που διευκολύνουν τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε μονοξείδιο του άνθρακα με εξαιρετικά χαμηλές ενεργειακές απαιτήσεις, χωρίς να χρειάζονται επιπλέον ηλεκτρική ώθηση.
Η δύναμη των MBenes
Στη νέα μελέτη, οι επιστήμονες συνδύασαν δύο στρατηγικές που μέχρι τώρα εξετάζονταν ξεχωριστά. Αξιοποίησαν τα MBenes, τα οποία είναι εξαιρετικά λεπτά, δισδιάστατα υλικά από άτομα μετάλλου και βόριο, μαζί με υλικά υψηλής εντροπίας που συνδυάζουν πολλαπλά μέταλλα.
Αυτή η προσέγγιση δημιουργεί μια χημικά ποικιλόμορφη επιφάνεια με μεγάλη εκτεθειμένη περιοχή, η οποία ενισχύει τις χημικές αντιδράσεις και βοηθά στη μεταφορά φορτίου προς το διοξείδιο του άνθρακα.
Τα υποσχόμενα υλικά
Μέσα από προσομοιώσεις, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τρεις συνθέσεις υψηλής εντροπίας MBenes ξεχώρισαν, περιλαμβάνοντας συνδυασμούς πέντε μετάλλων όπως χρώμιο, νιόδιο, ζιρκόνιο, μολυβδένιο, τιτάνιο, άφνιο και ταντάλιο μαζί με βόριο.
Τα μέταλλα αυτά μοιράζονται τις εργασίες, με το χρώμιο να δρα ως προτιμώμενο σημείο προσρόφησης και άλλα μέταλλα να τροφοδοτούν το σύστημα με ηλεκτρόνια. Το παραγόμενο μονοξείδιο του άνθρακα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πολύτιμη πρώτη ύλη για καύσιμα και χημικά προϊόντα, συμβάλλοντας σε ένα μέλλον μηδενικών καθαρών εκπομπών.
