Des scientifiques du Laboratoire national de Brookhaven du Département de l'Énergie des États-Unis ont mis au point une nouvelle méthode révolutionnaire pour transformer le dioxyde de carbone (CO2) en formiate (HCOO-), un produit chimique industriel précieux. Ce procédé innovant, qui imite la photosynthèse, pourrait ouvrir la voie à une production durable de produits chimiques essentiels.
La recherche, publiée dans le Journal of the American Chemical Society, utilise un catalyseur à centre métallique activé par la lumière pour faciliter la conversion. Ce catalyseur transfère efficacement les électrons et les protons, cruciaux pour la transformation chimique. « Nous prenons quelque chose de bon marché et d'abondant comme le CO2 et ajoutons des électrons et des protons pour le convertir en quelque chose d'utile », a expliqué Sai Puneet Desai, l'auteur principal de l'étude.
L'approche de l'équipe offre un avantage significatif par rapport aux méthodes précédentes. Ils ont conçu un catalyseur où le centre métallique est protégé par des ligands, empêchant les réactions secondaires indésirables et améliorant la sélectivité. Cette structure en forme de « fleur », où le métal est le centre et les ligands sont les pétales, permet un contrôle précis sur le produit final.
Cette stratégie basée sur les ligands garantit que seul le formiate est produit, éliminant la concurrence d'autres sous-produits. Les scientifiques ont testé avec succès la méthode avec des catalyseurs à base de ruthénium et explorent l'utilisation de métaux abondants sur Terre comme le fer. Cela ouvre la voie à une production chimique plus durable et rentable.
Les scientifiques se sont fortement appuyés sur la théorie et la chimie computationnelle pour comprendre le mécanisme de la réaction. Ils ont utilisé des techniques avancées pour étudier le processus en temps réel, confirmant l'existence d'une étape intermédiaire cruciale. Cette recherche offre une voie prometteuse vers la conversion du CO2 en produits précieux, contribuant à un avenir plus durable.