Courtesy of InterestingEngineering
Rahasia di Balik Kerusakan Katalis Tembaga dalam Konversi CO2 Terungkap
Mengungkap faktor-faktor yang menyebabkan degradasi katalis tembaga selama reaksi reduksi elektrokimia CO2 dan mencari cara untuk meningkatkan durabilitasnya.
29 Apr 2025, 21.57 WIB
125 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Penelitian ini mengungkapkan mekanisme degradasi katalis tembaga yang dapat membantu merancang katalis yang lebih tahan lama.
- Penggunaan dukungan karbon dengan pelapisan ionomer dapat meningkatkan stabilitas nanopartikel tembaga.
- Teknik X-ray canggih memungkinkan pengamatan langsung terhadap perilaku katalis selama reaksi, memberikan wawasan baru dalam penelitian.
Amerika Serikat - Para ilmuwan telah menemukan faktor-faktor kunci yang membatasi kinerja katalis tembaga dalam fotosintesis buatan yang mengubah karbon dioksida dan air menjadi bahan bakar yang berguna. Studi ini dipimpin oleh Lawrence Berkeley National Laboratory dan SLAC National Accelerator Laboratory di Amerika Serikat. Mereka menggunakan teknik sinar-X canggih untuk mengamati nanopartikel tembaga dalam aksi, mengungkapkan bagaimana katalis ini mengalami degradasi selama reaksi.
Para peneliti menemukan dua proses yang menyebabkan degradasi katalis: migrasi dan koalesensi partikel serta pematangan Ostwald. Mereka juga menemukan bahwa menggunakan penyangga karbon dengan lapisan ionomer dapat membantu menstabilkan nanopartikel tembaga, mengurangi kerusakan, dan meningkatkan durabilitas selama reaksi reduksi elektrokimia CO2. Penemuan ini memberikan jawaban yang telah lama dicari untuk teka-teki yang telah ada selama beberapa dekade.
Tim peneliti menggunakan teknik small-angle X-ray scattering (SAXS) dan mikroskop elektron untuk mengamati perubahan nanopartikel tembaga selama reaksi. Mereka juga menemukan bahwa tegangan yang lebih rendah mendorong lebih banyak pergerakan dan penggumpalan partikel, sementara tegangan yang lebih tinggi mempercepat proses pematangan Ostwald. Di masa depan, tim berencana untuk mengeksplorasi strategi perlindungan lebih lanjut untuk meningkatkan durabilitas katalis tembaga.
--------------------
Analisis Kami: Penemuan dua mekanisme kerusakan katalis ini sangat berarti karena dapat menggeser fokus riset dari hanya meningkatkan aktivitas katalis ke juga memperkuat stabilitasnya. Namun, tantangan besar berikutnya adalah mengintegrasikan solusi stabilisasi ini tanpa mengorbankan performa katalis yang sudah ada saat ini.
--------------------
Analisis Ahli:
Walter Drisdell: Dengan mengidentifikasi mekanisme degradasi katalis secara langsung selama reaksi, kami membuka peluang untuk merancang katalis tembaga yang tidak hanya efisien tapi juga tahan lama sesuai kondisi operasi yang beragam.
--------------------
What's Next: Di masa depan, dengan pengembangan pelapisan pelindung dan material pendukung yang lebih baik, katalis tembaga akan menjadi jauh lebih tahan lama dan efisien dalam mengubah CO2 menjadi bahan bakar dan bahan kimia, membuka jalan bagi solusi energi ramah lingkungan yang lebih unggul.
Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/puzzle-solved-turning-co2-into-fuels
[1] https://interestingengineering.com/science/puzzle-solved-turning-co2-into-fuels
Artikel Serupa
Sains
29 hari lalu
104 dibaca
Metode Baru Ubah Karbon Dioksida Jadi Bahan Bakar Jet Ramah Lingkungan
Sains
1 bulan lalu
61 dibaca
Penemuan Baru Katalis Ni Dengan Cahaya untuk Gantikan Palladium Mahal
Sains
2 bulan lalu
35 dibaca
Metode Cahaya untuk Mengubah CO2 Menjadi Bahan Berguna dengan Katalis Baru
Sains
2 bulan lalu
54 dibaca
Solusi Mudah Atasi Penumpukan Garam, Bikin Sistem Tangkap Karbon Lebih Tahan Lama
Sains
2 bulan lalu
124 dibaca
Mengubah Polusi Karbon Jadi Bahan Bangunan Ramah Lingkungan di Michigan
Sains
2 bulan lalu
126 dibaca