O revestimento de polímero enfrenta o desafio de estabilidade da água do MXene, aumentando a produção de CO₂ em metano

Uma equipe de pesquisa desenvolveu uma tecnologia fotocatalítica que melhora a estabilidade do MXene, um material emergente vulnerável à água, para converter eficientemente o dióxido de carbono em metano. Adicionar às fontes preferenciais Advanced Energy Materials (2026).

Ilustração esquemática de MXene puro e MXene funcionalizado por PCA-PCR (f-MXene). Uma equipe de pesquisa desenvolveu uma tecnologia fotocatalítica que melhora a estabilidade do MXene, um material emergente vulnerável à água, para converter eficientemente dióxido de carbono em metano.

A equipa de investigação, liderada pelo Professor Su-Il In do Departamento de Ciência e Engenharia Energética da DGIST, em colaboração com equipas lideradas pelo professor Insik In da Universidade Nacional de Transportes da Coreia. Os resultados da pesquisa são publicados em Advanced Energy Materials.

Para melhorar a eficiência da conversão de dióxido de carbono, a equipe de pesquisa se concentrou no MXene, um nanomaterial bidimensional com excelente condutividade elétrica. A equipe então fabricou um novo fotocatalisador combinando MXene modificado na superfície (f-MXene) com TiO₂ (RT) reduzido, que desencadeia reações químicas após exposição à luz, e nanopartículas de Cu.

Resultados experimentais mostraram que o fotocatalisador Cu/f-MXene/RT desenvolvido pela equipe de pesquisa produziu 18, 1 μmol/g de metano, demonstrando desempenho aproximadamente 200 vezes maior que o RT sozinho. Por meio de experimentos e cálculos teóricos, a equipe também confirmou os mecanismos pelos quais as nanopartículas de MXene e Cu modificadas na superfície facilitam a transferência de elétrons e promovem a formação de metano.

Esperamos que esta tecnologia seja usada para a conversão de recursos de carbono que utiliza a luz solar para converter o dióxido de carbono em combustíveis úteis, como o metano.

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