Insights into the role of CuO in the CO2 photoreduction process

Autor(es)

Nogueira, Andre E. ^{[1, 2]} ; Oliveira, Jessica A. ^{[2, 3]} ; da Silva, Gelson T. S. T. ^{[4, 2]} ; Ribeiro, Caue ^{[2, 5]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Brazilian Ctr Res Energy & Mat CNPEM, Brazilian Nanotechnol Natl Lab LNNano, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[2] Embrapa Instrumentat, Rua 15 Novembro, 1452, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] Univ Fed Sao Carlos, Dept Chem Engn, Via Washington Luiz, Km 235, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[4] Univ Fed Sao Carlos, Dept Chem, Via Washington Luiz, Km 235, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[5] Forschungszentrum Julich, Inst Energie & Klimaforsch IEK 3, Elektrochem Verfahrenstech, D-52425 Julich - Germany

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 9, FEB 4 2019.
• Citações Web of Science: 2

Resumo

The CO2 photoreduction process to produce light hydrocarbons is known to be influenced by the presence of CuO nanoparticles, but the actual role of this material, whether as a catalyst or a reactant, has not yet been revealed. In this work, we investigate the role of CuO nanoparticles produced by a solvothermal method as a catalyst in CO2-saturated water reaction media under UV light, considering the effects of different electrolytes (Na2C2O4, KBrO3, and NaOH) and temperatures on nanoparticle phase and activity. The electrolyte strongly influenced product selectivity (NaOH led to evolution of CH4, Na2C2O4 to CO, and KBrO3 to O-2) and induced CuO phase change. A long-term analysis of these processes indicated that during the initial steps, CuO acted as a reactant, rather than as a catalyst, and was converted to CuCO3 center dot Cu(OH)(2), while the as-converted material acted as a catalyst in CO2 photoreduction, with conversion values comparable to those reported in the literature. (AU)

• Processo FAPESP: 16/21515-7 - Desenvolvimento de heteroestruturas de óxido de magnésio com ZnO e TiO2 para aplicação em processos de fotossíntese artificial
• Beneficiário: Juliana Arriel Torres
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/09746-3 - Redução Eletro-/fotoeletrocatalítica de CO2: eficiência, seletividade e cinética oscilatória
• Beneficiário: Osmando Ferreira Lopes
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/09014-7 - Estudo do potencial de nano-heteroestruturas de óxidos de cobre e nióbio para aplicação em fotossíntese artificial
• Beneficiário: André Esteves Nogueira
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/14330-8 - Estudos sobre a síntese e aplicação de heteroestruturas de nanocristais semicondutores em processos de fotossíntese artificial
• Beneficiário: Cauê Ribeiro de Oliveira
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Regular