Kohti uusiutuvaa energiataloutta: katalyyttisiä nanomateriaaleja hiilidioksidipohjaiseen vedyn varastointiin metaanihappona

Application summary

Tutkimusprojektin tavoitteena on valmistaa tehokkaita ja kierrätettäviä katalyyttisiä nanomateriaaleja hiilidioksidipohjaiseen vedyn varastointiin metaanihappona. Hiilidioksidi (CO2) on kasvihuonekaasu, jonka määrä ilmakehässä kasvaa jatkuvasti. Sen hyödyntäminen lähtöaineena eri kemikaalien ja polttoaineiden valmistuksessa on yksi keino hillitä ilmastonmuutosta. Metaanihapon synteesi CO2:sta ja vedystä (H2) on yksi lupaavimmista reaktioista, sillä sen avulla uusiutuvaa energiaa (H2) voidaan varastoida turvallisesti liuokoisessa muodossa ja tuotteena saadaan tärkeää peruskemikaalia, metaanihappoa. Tutkimusprojektissa kehitetyt materiaalit ovat metalloftalosyaniineihin (MPc) perustuvia kovalenttisia orgaanisia runkorunkorakenteita (COF), joiden on tarkoitus toimia kierrätettävinä katalyytteinä hiilidioksidipohjaisessa metaanihapon synteesissä. MPc-COF materiaalit ovat kiteisiä, huokoisia materiaaleja, jotka tarjoavat kiinnitymispaikan katalyyttisesti aktiivisille metallikomplekseille. Koska tehokkaita, heterogeenisia katalyyttimateriaaleja ei ole vielä raportoitu tälle reaktiolle, tämä tutkimusprojekti mahdollistaa ensimmäistä kertaa ympäristöystävällisen hiilidioksidipohjaisen metaanihapposynteesin kierrätettävän katalyytin avulla.