Скорость восстановления углекислого газа увеличили в 800 раз

У ученых уже нет сомнений в том, что антропогенное изменение климата происходит, и одна из его главных причин – повышение концентрации углекислого газа (CO2) в атмосфере. Поэтому пока экологи и инженеры ищут пути для снижения выбросов CO2, химики учатся поглощать тот углекислый газ, который уже находится в атмосфере.

Например, группа американских химиков под руководством Джеральда Мэнбэка из Брукхэйвенской Национальной Лаборатории разработала катализатор, который ускоряет реакцию электрохимического восстановления углекислого газа в восемьсот раз. Соответствующая научная статья вышла в Journal of the American Chemical Society.

Катализатором в химии называется вещество, которое ускоряет химические реакцию, но само не расходуется в ней. Как правило, катализатор связывается с исходными веществами и облегчает промежуточные стадии превращений.

Мэнбек и его коллеги экспериментировали с уже известными катализаторами на основе рения. В таком катализаторе атом рения образует комплекс с молекулами угарного газа (СО) и производными бипиридина, на которых сосредоточен положительный заряд. Ученые изучили промежуточные стадии при помощи теоретического моделирования и выяснили, что скорость реакции зависит от расстояния между рением (к которому прикрепляется молекула CO2 во время восстановления) и местом локализации положительного заряда. 

Авторы синтезировали три немного отличающихся варианта катализатора и сумели подобрать оптимальное расстояние. Скорость восстановления углекислого газа при этом увеличилась в восемьсот раз.