Hydrothermal CO2 Reduction by Glucose as Reducing Agent and Metals and Metal Oxides as Catalysts

Abstract

Se llevaron a cabo reacciones de agua a alta temperatura para reducir el dióxido de carbono utilizando un reductor orgánico y una serie de metales y óxidos metálicos como catalizadores, así como carbón activado (C). Como fuente de CO2, se utilizó bicarbonato de sodio y carbamato de amonio. La glucosa fue el reductor. Cu, Ni, Pd/C 5%, Ru/C 5%, C, Fe2O3 y Fe3O4 fueron los catalizadores probados. Los productos de la reducción de CO2 fueron ácido fórmico y otros subproductos de la hidrólisis de azúcares como ácido acético y ácido láctico. Las reacciones con bicarbonato de sodio alcanzaron mayores rendimientos de ácido fórmico en comparación con las reacciones de carbamato de amonio. Se obtuvieron mayores rendimientos de ácido fórmico (53% y 52%) utilizando C y Fe3O4 como catalizadores y bicarbonato de sodio como fuente de carbono. Las reacciones con carbamato de amonio lograron un rendimiento de ácido fórmico de hasta el 25% utilizando Fe3O4 como catalizador. Se investigó el origen del carbono que forma el ácido fórmico utilizando NaH₁₃CO₃ como fuente de carbono. Según el catalizador, la fracción de ácido fórmico procedente de la reducción del isótopo de bicarbonato de sodio varió entre el 32 y el 81 %. Esta fracción disminuyó en el siguiente orden: Pd/C 5 % > Ru/C 5 % > Ni > Cu > C ≈ Fe₂O₃ > Fe₃O₃.