{"id":135111,"date":"2022-03-16T17:30:51","date_gmt":"2022-03-16T16:30:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=135111"},"modified":"2022-03-16T17:30:51","modified_gmt":"2022-03-16T16:30:51","slug":"selectividad-en-la-generacion-de-hidrocarburos-durante-la-electrorreduccion-de-co2-sobre-nanoparticulas-de-oxido-de-cobre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2022\/03\/16\/135111","title":{"rendered":"Selectividad en la generaci\u00f3n de hidrocarburos durante la electrorreducci\u00f3n de CO2 sobre nanopart\u00edculas de \u00f3xido de cobre"},"content":{"rendered":"<p><strong>Autor: Pablo Merino, Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC)<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">Los m\u00e9todos f\u00edsicos de s\u00edntesis de nanopart\u00edculas para la fabricaci\u00f3n de nanocatalizadores permiten mejorar la eficiencia de los procesos de captura de carbono para una descarbonizaci\u00f3n m\u00e1s eficiente de la atmosfera. En particular, la reacci\u00f3n de reducci\u00f3n de CO<sub>2<\/sub> (CO2RR) para formar hidrocarburos con alto valor a\u00f1adido es una de las l\u00edneas m\u00e1s prometedoras que se est\u00e1 siguiendo en los \u00faltimos a\u00f1os. Siguiendo esta tendencia, en este trabajo se ha usado una fuente de agregaci\u00f3n de gas por pulverizaci\u00f3n cat\u00f3dica (SGAS, de sus siglas en ingl\u00e9s) y un aparato tipo fuente m\u00faltiple de agregaci\u00f3n de iones (MICS) para la s\u00edntesis controlada de nanopart\u00edculas (NP) de \u00f3xido de cobre (CuOx). Se han depositado NPs de CuOx de diferentes estequiometrias sobre electrodos de difusi\u00f3n de gas y se han hecho reaccionar con CO<sub>2<\/sub> mientras se monitorea en tiempo real los productos formados. Al variar la carga de NPs se puede controlar el equilibrio entre la metanaci\u00f3n y la formaci\u00f3n de compuestos multicarbono. Se obtienen densidades de corriente parciales pico de metano de \u2212143 mA cm\u20132 (actividad de masa de 7,2 kA\/g) con un Faradaic eficiencia (FE) del 48 % y densidades de corriente parcial multicarbono de \u2212231 mA cm\u20132 al 76 % FE (FEC2H4 = 56 %). Estas corrientes est\u00e1n entre las mayores reportadas a d\u00eda de hoy en la literatura de CO2RR y demuestran el valor a\u00f1adido de las NPs sintetizadas por SGAS en comparaci\u00f3n con otros m\u00e9todos. Usando microscop\u00eda de fuerza at\u00f3mica, microscop\u00eda electr\u00f3nica y espectroscop\u00eda de fotoelectrones de rayos X, se ha estudiado el efecto de la morfolog\u00eda de la pel\u00edcula NP en la selectividad hacia la generaci\u00f3n de distintos hidrocarburos. &nbsp;Se ha observado que tanto del tama\u00f1o de la NP (3\u201315 nm) como el estado de oxidaci\u00f3n no tienen gran relevancia en los productos. Por el contrario, se ha comprobado que la combinaci\u00f3n de la tasa de flujo de O<sub>2<\/sub> en la zona de agregaci\u00f3n durante el crecimiento de las NPs y el tiempo total de deposici\u00f3n de NP sobre los electrodos tienen una gran influencia. Estos par\u00e1metros dan lugar a la formaci\u00f3n de redes de NP de CuOx densamente empaquetadas tridimensionales muy rugosas que afectan el mecanismo de gobierno CO2RR. Este estudio destaca el potencial que tienen las pel\u00edculas de NP generadas por SGAS para la futura optimizaci\u00f3n y ampliaci\u00f3n de catalizadores de CO2RR con propiedades ajustables.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2022\/03\/Figura-1.png\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-135112\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2022\/03\/Figura-1.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"432\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2022\/03\/Figura-1.png 500w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2022\/03\/Figura-1-300x259.png 300w\" sizes=\"(max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center\"><em>Figura 1. (a) Ilustraci\u00f3n del generador de NPs deCuOx, MICS y selecci\u00f3n de resultados. (b1) Fotograf\u00eda de una pel\u00edcula de CuOx NP depositada en un electrodo, (b2) imagen SEM de electrones retrodispersados de grupos de CuOx NP. (b3) Imagen SEM de CuOx NP que muestra agregados, carga de masa. (b4) Imagen SEM de una pel\u00edcula densa de CuOx NP. An\u00e1lisis XPS (c) Cu 2p y (d) espectros Auger Cu LMM de pel\u00edculas NP preparadas con diferentes concentraciones de O<sub>2<\/sub>, lo que produce (e) electrodos Cu<sub>NPF<\/sub>, Cu<sub>2<\/sub>O<sub>NPF<\/sub> y CuO<sub>NPF<\/sub>, respectivamente.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: left\" align=\"center\"><strong>Contacto<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: left\">Pablo Merino, Investigador del grupo ESISNA del programa FotoArt-CM.<\/p>\n<p style=\"text-align: left\">Coordina FotoArt-CM: V\u00edctor A. de la Pe\u00f1a O\u00b4Shea, Instituto IMDEA Energ\u00eda.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Autor: Pablo Merino, Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) Los m\u00e9todos f\u00edsicos de s\u00edntesis de nanopart\u00edculas para la fabricaci\u00f3n de nanocatalizadores permiten mejorar la eficiencia de los procesos de captura de carbono para una descarbonizaci\u00f3n m\u00e1s eficiente de la atmosfera. En particular, la reacci\u00f3n de reducci\u00f3n de CO2 (CO2RR) para formar hidrocarburos con alto valor a\u00f1adido es una de las l\u00edneas m\u00e1s prometedoras que se est\u00e1 siguiendo en los \u00faltimos a\u00f1os. 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