Influencia del soporte carbonoso en catalizadores CuPt para la electro-reducción de CO2

Resumen de la comunicación oral presentada en la XV Reunión del Grupo Español del Carbón, 24-27 abril 2022, Granada (España).-- O51.-- D.L. GR 695-2022Actualmente, el dióxido de carbono (CO2) es uno de los gases de mayor contribución al calentamiento global, lo que impolica la necesidad de realizar grandes esfuerzos para descarbonizar el sector energético en particular y la economía en general. En este escenario de transición, la reacción de electro-reducción de CO2 (CO2RR) se presenta como una tecnología prometedora para la utilización de corrientes concentradas de CO2 con el fin de producir productos químicos e industriales de alto valor añadido, como alcoholes o hidrocarburos, utilizando electricidad renovable como fuente energética. Sin embargo, la alta estabilidad de la modécula de CO2 bajo condiciones ambientales implica un elevado aporte de energía para producir cantidades razonables de productos finales. Además, la CO2RR tiene lugar involucrando un complejo mecanismo de reacción con diferentes rutas paralelas y múltiples etapas de transferencia de electrones, compitiendo a su vez con la reacción de evolución de hidrógeno (HER), lo que limita el proceso. Por todo esto, el diseño de catalizadores estables, eficientes y selectivos para la reducción de CO2 es actualmente uno de los principales retos de esta tecnología. Una solución prometedora es el uso de catalizadores bimetálicos combinando un metal noble (Pt), con el fin de reducir el sobrepotencial de la reacción, y cobre (Cu), que regula la selectividad hacia la formación de hidrocarburos y alcoholes. Además, la dispersión de la fase activa en un soporte con adecuada textura y química superficial mejora la utilización del metal, reduciendo por tanto el coste de los electrodos. Este trabajo estudia el efecto del soporte carbonoso para la CO2RR en catalizadores bimetálicos CuPt/C (20% en peso de cobre y ratio atómico Cu:Pt de 95:5). Como soportes carbonosos se utilizaron xerogeles de carbono (CXG), óxidos de grafeno reducido (RGO), carbones mesoporosos ordenados (OMC) y un negro de carbono comercial (Vulcan XC-72R).Los autores desean agradecer al Ministerio de Ciencia e Innovación y a la Agencia Estatal de Investigación (MCIN/AEI/10.13039/501100011033) la financiación recibida con el proyecto de referencia PID2020-115848RB-C21 y al Gobierno de Aragón por la financiación al grupo T06-20R. S. Pérez Rodríguez agradece también al MCIN/AEI por la concesión de su contrato Juan de la Cierva-Incorporación (IJC2019-041874-I).Peer reviewe