La réduction du dioxyde de carbone (CO2) en produits chimiques précieux est une stratégie clé pour atténuer le changement climatique et atteindre la neutralité carbone. Les catalyseurs traditionnels sont confrontés à des défis de sélectivité et d’efficacité. Sur la base de ces problématiques, il est crucial d’explorer de nouvelles stratégies pour améliorer les performances des électrocatalyseurs. En raison de ces défis, une étude approfondie est nécessaire pour faire progresser le domaine.
Une équipe de l’Université polytechnique de Hong Kong, dirigée par Bolong Huang, a publié une critique dans eScience étudier les effets voisins dans les catalyseurs à atome unique pour la réduction du CO2. L’étude met en évidence l’importance des atomes environnants dans la modulation des propriétés électroniques des catalyseurs à atome unique (SAC), améliorant ainsi leurs performances catalytiques.
La revue résume divers effets voisins et leur influence sur la réduction électrochimique du CO2. Les SAC, connus pour leur activité catalytique, bénéficient de la modulation électronique induite par les atomes voisins. Ces atomes peuvent agir comme sites actifs supplémentaires, facilitant le transfert d’électrons et améliorant l’efficacité de la réduction du CO2.
L’étude explore également l’effet de coordination sur les sites actifs d’un seul métal et présente des perspectives pour l’examen des effets voisins dans d’autres processus électrocatalytiques. Les preuves théoriques et expérimentales suggèrent que les sites voisins améliorent les performances du SAC en fournissant des emplacements actifs secondaires pendant le processus catalytique.
Le Dr Bolong Huang, chercheur principal, a déclaré : « Nos découvertes sur les effets voisins ouvrent de nouvelles voies pour la conception de catalyseurs avancés à un seul atome. En comprenant comment les atomes voisins influencent le processus catalytique, nous pouvons développer des solutions plus efficaces et durables pour la réduction du CO2. «
Cette recherche fournit des informations précieuses sur la conception de SAC avancés pour une électrocatalyse efficace. Une meilleure compréhension des effets voisins pourrait conduire au développement de meilleurs catalyseurs pour une conversion énergétique durable, contribuant ainsi aux efforts de lutte contre le changement climatique et d’atteinte de la neutralité carbone.
Plus d’information:
Hon Ho Wong et al, Effet voisin dans les catalyseurs à un seul atome pour la réaction électrochimique de réduction du dioxyde de carbone, eScience (2023). DOI : 10.1016/j.esci.2023.100140