Text
Pyridine-functionalized Polymeric Catalysts for CO2-Reduction
Peningkatan kandungan gas rumah kaca di atmosfer dan perubahan iklim saat ini menjadi topik yang paling banyak dibicarakan di masyarakat dan ilmu pengetahuan, meningkatkan kesadaran terhadap energi terbarukan. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak upaya dan investasi telah dicurahkan untuk pengembangan sistem pembangkit listrik yang efisien dan kompetitif secara ekonomi seperti sel surya atau turbin angin. Meskipun demikian, bahan bakar fosil masih menyediakan sebagian besar energi di seluruh dunia. Selain itu, tidak hanya pembangkitan listrik yang merupakan tantangan dalam bidang energi terbarukan, namun perancangan mekanisme penyimpanan energi yang andal dan terukur juga merupakan isu yang harus diperhitungkan. Konversi langsung energi terbarukan ke energi kimia merupakan alternatif yang menarik karena penyimpanan konvensional dan pengangkutan bahan kimia dalam bentuk padat, cair dan gas sudah dikembangkan dengan baik. Pendekatan yang sangat menarik adalah Penangkapan dan Pemanfaatan Karbon (CCU) di mana energi (terbarukan) digunakan untuk secara kimia mengurangi gas rumah kaca karbon dioksida menjadi molekul organik yang berharga. Pendekatan seperti ini akan menyelesaikan banyak masalah sekaligus. Misalnya saja, konsentrasi CO2 di atmosfer tidak hanya akan terkendali, namun juga akan didaur ulang dan energinya akan disimpan secara kimia sebagai molekul dengan kandungan energi tinggi. Selain itu, energi terbarukan bukanlah sumber energi yang konstan, oleh karena itu konversi bahan kimia menjadi bahan bakar merupakan salah satu strategi yang tersedia untuk memanfaatkan tenaga matahari atau angin secara terus menerus dan menyimpan energi yang tersedia. Mengingat premis-premis ini, tujuan penelitian yang dijelaskan dalam tesis ini berkaitan dengan konversi karbon dioksida elektrokimia menjadi molekul berguna yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil atau sebagai bahan awal untuk sintesis kimia dan, pada akhirnya, produksi bahan bakar. Karena CO2 sangat stabil, energi aktivasi reaksi reduksi perlu diturunkan dan untuk tujuan ini, katalis harus digunakan. Kemungkinan katalis berkisar dari molekul organik, kompleks logam-organik, hingga sistem biologis, seperti bakteri atau enzim. Di sini kami fokus pada dua jenis sistem pertama dan khususnya pada katalis kompleks piridinum dan renium-bipiridin. Kedua sistem telah diteliti sebagai katalis homogen untuk reduksi CO2 menjadi metanol dan CO, dan keduanya bekerja dengan baik pada suhu kamar dan tekanan atmosfer. Selain itu, piridinium merupakan molekul organik sederhana, tersedia dalam jumlah besar, mudah diolah, dan murah. Namun, katalis homogen dilarutkan dalam campuran reaksi dengan bahan awal dan, jika kita memikirkan kemungkinan penerapan sistem tersebut dalam skala besar, katalis tersebut bukanlah pilihan terbaik. Faktanya, sejumlah besar bahan diperlukan untuk memperoleh hasil akhir produk yang wajar dalam rentang waktu yang wajar. Selain itu, fenomena penonaktifan dapat terjadi dalam larutan, sulit diperoleh kembali untuk digunakan lebih lanjut, dan perbedaan kelarutan antara katalis dan bahan awal membatasi konsentrasi satu atau spesies lain, yang menyebabkan efek dramatis pada kinetika proses secara keseluruhan. Pendekatan yang dijelaskan dalam tesis ini menggambarkan kemungkinan yang menguntungkan untuk mengubah katalis homogen yang diketahui menjadi sistem heterogen dengan memfungsikan film polimer yang ditumbuhkan pada elektroda. Aktivitas katalitik dari situs aktif dipertahankan dan penggunaan kembali lebih lanjut dicapai setelah imobilisasi katalis. Pendekatan baru ini memungkinkan penggunaan katalis tersebut untuk pengurangan CO2 skala besar di industri.
No copy data
No other version available