Наноцветы из меди и перовскитов превратили углекислый газ в этилен и этан

Каждый день во всех двигателях внутреннего сгорания и газовых конфорках нашей планеты происходят реакции окисления углеводородов. При этом образуется углекислый газ и вода. Все такие реакции экзотермические, то есть сопровождаются выделением тепла и света.

Обратная реакция — превращение углекислого газа в углеводороды — идет всегда, наоборот, с большими затратами энергии. Между тем получать углеводороды и другие вещества из углекислого газа было бы очень полезно. Это не только поможет бороться с изменением климата, но и даст человечеству дополнительный бесплатный источник органического сырья.

Американские и британские химики под руководством Андрея Вирджила из Университета Кембриджа научились использовать для восстановления углекислого газа энергию солнца.

Они изготовили «лист» из перовскита и добавили на его поверхность «наноцветы» из меди. Перовскит поглощает солнечный свет и превращает его в электричество, а медные частицы передают полученные электроны углекислому газу.

Преимущество новой системы — в возможности получать более сложные вещества. Обычно продуктом электровосстановления углекислого газа является простейший углеводород метан с одним атомом углерода в составе. А добавка медных наноцветов позволила получить и более длинные углеводородные молекулы — этан и этилен с высокой селективностью.

Пока лист с наноцветами показал 9-процентную эффективность превращения солнечной энергии в химическую. Для реакций такого типа это уже вполне достойный результат. Впрочем, авторы надеются, что эффективность превращения еще можно будет улучшить в будущем.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Catalysis.