Demostraciones computacionales y experimentales de catálisis en tándem de una sola etapa para la reducción electroquímica de dióxido de carbono a metano

La electroreducción de dióxido de carbono a hidrocarburos y oxigenados en cobre implica la reducción a un adsorbato de monóxido de carbono seguido de una transformación adicional a hidrocarburos y oxigenados. La mejora simultánea de estos procesos sobre un único sitio reactivo es un desafío debido a la relación de escala lineal de la fuerza de unión de los intermediarios clave. En este trabajo, informamos sobre la mejora de la electroreducción de dióxido de carbono aprovechando un mecanismo de catálisis en tándem de una sola etapa basado en investigaciones computacionales y electroquímicas. Al construir una superficie de plata modificada por cobre bien definida, se propone que el monóxido de carbono adsorbido generado en los sitios de plata migre a los sitios de cobre en la superficie para la posterior reducción a metano, lo cual es consistente con los conocimientos obtenidos de investigaciones espectroscópicas de reflexión total atenuada operando. Nuestros resultados proporcionan un enfoque prometedor para el diseño de catalizadores de electroreducción de dióxido de carbono que permitan la reducción en una sola etapa de productos más allá del monóxido de carbono y formiato.