Engenharia de nanoclusters de cobre melhora a conversão de dióxido de carbono em combustível

Com publicação científica

Nanoclusters de cobre

Modificações no projeto de novos nanoclusters de cobre aumentam eficiência da reação de redução do CO2

Three-dimensional ball-and-stick model of a large polyhedral inorganic cluster with an orange-yellow core and surrounding gray and green substituents.

Qilin Li et al., revista científica JACS Au

Arquitetura estrutural geral do tipo núcleo-casca do nanocluster de cobre, mostrando o arranjo espacial da estrutura metálica (os átomos de hidrogênio foram omitidos)

Por Redação SciAdvances

8 de julho de 2026, 13:56

Fonte

Universidade Tohoku

Áreas

Carbono, Ciência Ambiental, Engenharia de Energia, Nanotecnologia, Química Verde, Sustentabilidade

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Nanoclusters de cobre

Nanoclusters de cobre são aglomerados nanométricos com arquitetura e geometria específicas, projetados com átomos de cobre.

Os nanoclusters têm ganhado destaque como agentes promissores em reações catalíticas, podendo aumentar a eficiência da reação de redução eletroquímica do CO₂ e contribuir para o desenvolvimento de sistemas mais eficazes de armazenamento de energia renovável e da construção de uma sociedade neutra em carbono.

Avanço: novo projeto de nanocluster de cobre aumenta eficiência da conversão de dióxido de carbono em combustível

Uma colaboração entre pesquisadores da Universidade de Tohoku, no Japão, e do Instituto Indiano de Tecnologia Indore, na Índia, conseguiu realizar um avanço significativo na conversão de dióxido de carbono (CO₂) em combustíveis e produtos químicos, um esforço importante para viabilizar o uso sustentável do carbono e melhorar tecnologias de energia limpa.

Um desafio associado a essa reação é a produção de íons formato (HCOO^–), um subproduto indesejado. Para inibir a formação de íons formato, a equipe fez modificações estruturais na arquitetura do tipo núcleo-casca do nanocluster de cobre.

Os resultados foram publicados na revista científica JACS Au.

Resultados mostraram reação de redução eletroquímica do CO2 mais eficiente

Os pesquisadores observaram que o novo nanocluster suprimiu significativamente a formação de íons formato para menos de 11% e possibilitou a produção seletiva de metanol (CH₃OH) com uma eficiência de aproximadamente 19%.

O Dr. Yuichi Negishi, professor da Universidade Tohoku e autor sênior do estudo, destacou que o estudo fornece a primeira evidência clara de que a modulação precisa do estado de valência do cobre em nanoclusters pode influenciar diretamente a seletividade das vias de redução do CO₂.

Os resultados representam um avanço importante para o desenvolvimento de catalisadores de próxima geração, nos quais o controle em nível atômico pode viabilizar vias mais limpas e eficientes para converter CO₂ em combustíveis de alto valor agregado.

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