Compreensão dos Mecanismos Eletroquímicos para Captura e Conversão de CO2 em Combustíveis Hidrocarbonetos em Carbetos de Metais de Transição (MXenes)

Carbetos de metal de transição bidimensionais (2D) (grupos IV, V, VI) com fórmulas M3C2 foram investigados como catalisadores de conversão de CO2 com cálculos de teoria funcional de densidade bem resolvidos. Enquanto os MXenes da série do grupo IV ao VI demonstraram um comportamento ativo para a captura de CO2, os MXenes Cr3C2 e Mo3C2 exibem as capacidades de conversão seletiva de CO2 para CH4 mais promissoras. Nossos resultados previram a formação de espécies radicais OCHO• e HOCO• nas etapas iniciais de hidrogenação por meio de reações espontâneas. Isso fornece insights a nível atômico sobre a triagem auxiliada por computador para catalisadores de alto desempenho e a compreensão dos mecanismos eletroquímicos para a redução de CO2 em combustíveis hidrocarbonetos ricos em energia, o que é de fundamental importância para elucidar os passos elementares para a fixação de CO2.