エネルギー省（DOE）ブルックヘブン国立研究所とイェール大学の科学者を含む研究者チームは、水分子がコバルトベースの分子を、二酸化炭素を一酸化炭素に変換する際にどのように役立つかを発見しました。この研究は、触媒の周りに環境を微調整すると、触媒反応がより効率的かつ環境に優しいものになる可能性があることを示唆しています。
二酸化炭素は、気候変動に寄与する温室効果ガスです。 CO2を有用な製品に変換すると、貴重なリソースを生産しながら、環境への影響を緩和できます。ただし、この変換反応を促進するための効率的な触媒を開発することは、依然として重要な課題です。
研究チームは、コバルトポルフィリン錯体として知られるコバルトベースの分子に焦点を当てました。彼らは、ナショナルシンクロトロン光源II（NSLS-II）と機能性ナノ材料センター（CFN）でX線と中性子分光法の組み合わせを使用しました。
彼らの発見は、水分子が反応経路における重要な中間体の形成と安定化を促進することにより、分子の触媒パワーを大幅に高めることを明らかにしました。二酸化炭素と水分子からのプロトンの両方を含むこの中間体は、二酸化炭素を一酸化炭素に変換するために不可欠です。
この研究は、触媒の周りのローカル環境がその触媒活性にどのように影響するかについての貴重な洞察を提供します。触媒の環境を慎重に設計することにより、二酸化炭素を望ましい製品に変換するための触媒効率と選択性を高めることができ、将来より環境に優しい、より持続可能な化学プロセスにつながる可能性があります。
「コバルトポルフィリン錯体によって媒介されるCOへの水アシスト電気化学CO2還元」というタイトルのこの研究は、Journal Angewandte Chemie International Editionに掲載されました。
