پژوهشگران دانشگاه بوعلی سینای همدان موفق شذند؛احیا و تبدیل دی اکسید کربن موجود در جو به مواد شیمیایی با ارزش

رشد مداوم فعالیت های صنعتی منجر به جهش شدیدی درانتشار گاز دی اکسید کربن شده است که یکی از نتایج آن پدیده گرم شدن کره زمین است. تلاش بسیاری توسط محققان برای توسعه روش های ارزان قیمت برای احیا و تبدیل دی اکسید کربن موجود در جو به مواد شیمیایی با ارزش در حال انجام است.

به گزارش سیناپرس، احیای الکتروکاتالیستی دی اکسید کربن در حال حاضر محدودیت ها و چالش های بسیاری دارد که کاربرد صنعتی آن را غیر ممکن کرده است. یکی از بزرگترین چالش ها پایداری ترمودینامیکی و سینتیکی مولکول های دی اکسید کربن است. برای غلبه بر این محدودیت، نیاز به ولتاژ اضافی در کاتد جهت انجام فرایند احیا است.

پژوهشگران دانشگاه بوعلی سینای همدان توانستند گام مهمی در راستای افزایش بهره وری و بهبود فرایندهای احیای الکتروکاتالیستی دی اکسید کربن بردارند. یکی از انواع احیای الکتروکاتالیستی دی اکسید کربن، احیای الکتروشیمیایی همزمان با فرایندهای الکترو اکسیداسیون فاضلاب است. در این روش از سلول های نوع H استفاده می شود. در این پروژه، مینرالیزاسیون الکتروکاتالیستی در آند و احیای دی اکسید کربن و تبدیل آن به متانول و اسید فرمیک روی کاتد و درون یک محیط آبی انجام می شود.

جنس آند به گونه‌ای است که دارای نسبت سطح به حجم بالا، تخریب الکتروکاتالیستی با کارایی بالا و دوره عمر بسیار طولانی است. نتایج تجربی بیانگر بهره وری بالا در حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) و مصرف انرژی بسیار پایین است.

پژوهشگران دانشگاه بوعلی سینای همدان با آزمایشات خود نشان دادند که در احیای الکتروکاتالیستی دی اکسید کربن، استفاده از پودر مس می تواند فرایند اکسیداسیون و احیا را بهبود بخشد. همچنین آنها با استفاده از الکترودهای آند از جنس اکسید سرب با ساختار ویژه توانستند فعالیت الکتروکاتالیستی بالایی به دست آورند.

آنها با ایجاد تغییراتی در واکنش های شیمیایی سلول، موجب کاهش مصرف انرژی در آن شدند. آنها واکنش تخریب رنگدانه در فاضلاب را جایگزین واکنش تکامل اکسیژن (OER) کردند و موجب بهبود عملکرد الکترودهای کاتد و آند شدند. این پژوهش به سرپرستی دکتر عباس افخمی عقدا، عضو هیئت علمی گروه شیمی تجزیه دانشگاه بوعلی سینای همدان انجام گردیده که در ماه جولای در مجله Applied Catalysis B با ضریب تاثیر ۲۲ به چاپ رسیده است.