Catalizadores de aleación CoFe soportados en alúmina derivados de nanosheets de hidróxido doble laminado para la hidrogenación fototérmica eficiente de CO2 a hidrocarburos

Una serie de nuevos catalizadores basados en CoFe se fabrican con éxito mediante la reducción con hidrógeno de nanosheets de hidróxido doble laminado (LDH) de CoFeAl a 300-700 °C. La composición química y la morfología de los productos de reacción (denotados aquí como CoFe-x) dependen en gran medida de la temperatura de reducción (x). Se realizan experimentos de hidrogenación de CO2 en los catalizadores CoFe-x bajo excitación UV-vis. Con el aumento de la temperatura de reducción de los nanosheets de LDH, los catalizadores CoFe-x muestran un cambio progresivo de selectividad de CO a CH4, y eventualmente a hidrocarburos de alto valor (C2+). CoFe-650 muestra una selectividad notable hacia hidrocarburos (60% CH4, 35% C2+). La estructura fina de absorción de rayos X, la microscopía electrónica de transmisión de alta resolución, la espectroscopía de Mössbauer y los cálculos de teoría de funcionales de densidad demuestran que las nanopartículas de aleación CoFe soportadas en alúmina son responsables de la alta selectividad de CoFe-650 hacia hidrocarburos C2+, permitiendo también la explotación de efectos fototérmicos. Este estudio demuestra una nueva plataforma de catalizador vibrante para aprovechar la energía solar limpia y abundante para producir productos químicos y combustibles valiosos a partir de CO2.