Cómo los átomos vecinos impulsan la reducción electroquímica del CO₂

Reducción de dióxido de carbono (CO_dos) en productos químicos valiosos es una estrategia clave para mitigar el cambio climático y lograr la neutralidad de carbono. Los catalizadores tradicionales enfrentan desafíos de selectividad y eficiencia. A partir de estas cuestiones, es crucial explorar nuevas estrategias para mejorar el rendimiento de los electrocatalizadores. Debido a estos desafíos, es necesario un estudio en profundidad para avanzar en el campo.

Un equipo de la Universidad Politécnica de Hong Kong, dirigido por Bolong Huang, publicó una reseña en Ciencia Electrónica investigando los efectos vecinos en catalizadores de un solo átomo para CO_dos reducción. El estudio destaca la importancia de los átomos circundantes en la modulación de las propiedades electrónicas de los catalizadores de un solo átomo (SAC), mejorando así su rendimiento catalítico.

La revisión resume varios efectos vecinos y su influencia en la reducción electroquímica de CO._dos. Los SAC, conocidos por su actividad catalítica, se benefician de la modulación electrónica inducida por átomos vecinos. Estos átomos pueden actuar como sitios activos adicionales, facilitando la transferencia de electrones y mejorando el CO._dos eficiencia de reducción.

El estudio también explora el efecto de coordinación en sitios activos de metales individuales y presenta una perspectiva para examinar los efectos vecinos en otros procesos electrocatalíticos. La evidencia teórica y experimental sugiere que los sitios vecinos mejoran el rendimiento del SAC al proporcionar sitios activos secundarios durante el proceso catalítico.

Bolong Huang, investigador principal, afirmó: «Nuestros hallazgos sobre los efectos vecinos abren nuevas vías para el diseño de catalizadores avanzados de un solo átomo. Al comprender cómo los átomos vecinos influyen en el proceso catalítico, podemos desarrollar soluciones más eficientes y sostenibles para el CO_dos reducción.»

Esta investigación proporciona información valiosa sobre el diseño de SAC avanzados para electrocatálisis eficiente. Una mejor comprensión de los efectos vecinos podría conducir al desarrollo de mejores catalizadores para la conversión de energía sostenible, contribuyendo en última instancia a los esfuerzos para combatir el cambio climático y lograr la neutralidad de carbono.