Sintesis Katalis Cu Defective Untuk Reduksi CO2 Menjadi Etilen

Abstract

Konsentrasi karbon dioksida (CO2) yang meningkat di atmosfer menimbulkan ancaman signifikan terhadap stabilitas iklim global. Menanggapi tantangan ini, elektroreduksi CO2 menjadi bahan kimia yang berharga seperti etilen menawarkan jalur yang menjanjikan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan menghasilkan bahan baku yang berkelanjutan. Dalam penelitian ini, penulis fokus pada sintesis katalis tembaga (Cu) defective, yang telah menunjukkan potensi dalam meningkatkan selektivitas dan efisiensi reaksi reduksi CO2. Penulis menggunakan pendekatan sintesis baru yang melibatkan sintesis Hidrotermal untuk menginduksi defect struktural pada katalis Cu. Situs defect pada katalis Cu dikarakterisasi dengan menggunakan SEM-EDS. Kinerja elektrokatalitik katalis Cu defective dievaluasi melalui uji CV, LSV, dan Chronoamperometry dalam elektrolit yang jenuh CO2 di bawah kondisi terkontrol. Hasilnya menunjukkan bahwa struktur defect secara signifikan meningkatkan aktivitas katalitik dan selektivitas terhadap produksi etilen, dibandingkan dengan katalis Cu murni. Penelitian ini menggunakan variasi sintesis katalis Cu defect yaitu dengan konsentrasi reaktan NaOH dan suhu proses, hasilnya menjukkan katalis dengan konsentrasi reaktan 3 Molar dan suhu 100℃ memberikan performa lebih baik untuk aplikasi reduksi CO2 menjadi etilen dibandingkan variasi katalis yang lain. Kinetika reduksi CO2 pada permukaan Cu defect dianalisis, dan mekanisme di balik peningkatan aktivitas dibahas, menyoroti peran situs defect dalam memfasilitasi transfer elektron dan aktivasi CO2. Penelitian ini menekankan pentingnya rekayasa katalis pada tingkat atom untuk mengasilkan katalis yang efektif untuk reduksi CO2.