Co2 reduction
Co2 reduction

Bettering nature’s approach

Optimizing catalysts from the single molecule perspective

Koolstof in de natuur is belangrijk voor het reguleren van het klimaat en het leven op aarde. Maar de uitstoot van koolstofdioxide (CO2) door menselijke activiteiten verstoort dit evenwicht en heeft negatieve gevolgen voor onze ecosystemen en het klimaat. In 2019 hebben menselijke activiteiten ongeveer 43 miljard ton CO2 in de atmosfeer uitgestoten - tien keer meer dan honderd jaar geleden. 

Omdat verdere klimaatverandering te voorkomen, moet de uitstoot van broeikasgassen worden verminderd. We moeten daarom manieren vinden om CO2 uit de lucht te halen en het te gebruiken voor brandstoffen, maar dit is moeilijk omdat CO2 niet makkelijk reageert. Elektro katalytische reductie van CO2 is een veelbelovende aanpak om CO2 om te zetten, maar de perfecte katalysator is nog niet gevonden. Professor Roithova en haar collega's hebben onderzocht hoe de 3D-architectuur van katalysatoren de reactie en daarmee de omzetting van CO2 kan beïnvloeden. De onderzoekers hebben inspiratie gehaald uit enzymen, natuurlijke katalysatoren, om hiermee kwalitatief betere katalysatoren te ontwerpen. Uiteindelijk kan dit leiden tot de ontwikkeling van nieuwe materialen die efficiënter CO2-reductie kunnen realiseren.
 

Resultaten

  • Publicatie: Host-guest tuning of the CO2 reduction activity of an iron porphyrin cage (Natural Sciences, 2022)
    Door klimaatverandering is er veel vraag naar manieren om CO2 te compenseren en om te zetten naar  andere, schonere stoffen. In deze studie hebben de wetenschappers gekeken naar enzymen die in de natuur worden gebruikt om te leren hoe ze betere katalysatoren kunnen maken. Zij gebruikten een holte van een ijzer-porfyrinekooi om CO2 selectief te binden en om te zetten in CO. Zij ontdekten dat de eigenschappen van de holte konden worden verbeterd door kalium toe te voegen, waardoor de reactie efficiënter werd. Ze hebben een methode ontwikkeld om tussenproducten te meten en deze te bestuderen met behulp van spectroscopie. Hiermee kunnen de onderzoekers een duidelijker beeld krijgen van de hoe de mechanismes in deze omzettingsreacties werken. Deze kennis kan bijdragen aan de ontwikkeling van materialen die de CO2 in de lucht efficiënter kunnen verminderen. 

 

Spectroscopy

Financiering

Contactinformatie