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Steering Cu-Based CO2RR Electrocatalysts’ Selectivity: Effect of Hydroxyapatite Acid/Base Moieties in Promoting Formate Production

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Steering Cu-Based CO2RR Electrocatalysts’ Selectivity: Effect of Hydroxyapatite Acid/Base Moieties in Promoting Formate Production

L’aumento del livello di concentrazione del gas serra CO2 solleva serie preoccupazioni da affrontare in tutti i modi tecnologicamente possibili. La reazione chimica di riduzione della CO2 (CO2RR) è una sfida che richiede non solo un apporto di energia, ma anche l’uso di catalizzatori. Questo lavoro dimostra che un additivo anfotero di fosfato di calcio (idrossiapatite, HAP, Ca10(PO4)6(OH)2) altera la distribuzione del prodotto dai catalizzatori a base di Cu guidando la selettività della CO2RR verso prodotti ossigenati liquidi, promuovendo la produzione di formiato rispetto al CO (gassoso).

Tra tutti i metalli attivi di reazione di riduzione della CO2 (CO2RR), il rame è l’unico che mostra un’energia di legame con il *CO ottimale per il trasferimento contemporaneo di più elettroni. Nonostante una tale unica caratteristica, l’uso di catalizzatori CO2RR a base di Cu su scala industriale è ostacolato da grandi sovratensioni e scarsa selettività. In questo ambito, l’introduzione di funzionalità acide/basiche sulla superficie del catalizzatore può aiutare sia a superare le relazioni di ridimensionamento (cioè, ridurre la sovratensione della CO2RR) sia a regolare la selettività dei catalizzatori a base di Cu.

 

In questo lavoro, dimostriamo che l’additivo anfotero calcio fosfato (idrossiapatite, HAP, Ca10(PO4)6(OH)2) altera la distribuzione del prodotto dai catalizzatori a base di Cu, orientando la selettività della CO2RR verso prodotti ossigenati liquidi e favorendo la produzione di formiato rispetto alla CO.

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