CO2 As a C1 Surrogate Under Electrocatalytic Conditions

Aquesta tesi presenta estratègies electroquímiques innovadores per convertir el diòxid de carboni (CO2) en productes químics valuosos, abordant tant els reptes mediambientals com els industrials. Comença amb els principis teòrics de l'electroquímica i els mecanismes de reducció de CO2. Un assoliment clau és el desenvolupament d'un sistema de cascada electroquímica d'un sol compartiment per a la carbonilació del clorur de benzil, utilitzant CO2 com a alternativa més segura al gas CO tòxic. El sistema de doble catalitzador (porfirina de ferro per a la reducció de CO i níquel per a la carbonilació) va permetre la síntesi de cetones d'alt rendiment en condicions suaus. El procés va resultar escalable i eficient fins i tot a baixes concentracions de CO2. Els estudis mecanístics van confirmar el CO2 com l'intermedi crucial, amb elèctrodes de níquel que milloren la transferència d'electrons i el rendiment catalític. Les interaccions sinèrgiques entre els catalitzadors van ser essencials per a l'eficiència observada. El treball també s'estén a la síntesi de carbohidrats, demostrant un procés electrocatalític de múltiples passos que converteix el CO2 en sucres mitjançant un intermedi de formaldehid, imitant la fotosíntesi natural.