Tán xạ tia X tiết lộ động lực học của chất điện xúc tác đồng để giảm CO2

Vào năm 2025, các nhà nghiên cứu ở Hà Lan đã sử dụng tán xạ tia X tại chỗ đa quy mô tại đường truyền ID02 để nghiên cứu sự kích hoạt và khử hoạt tính của chất điện xúc tác oxit đồng trong quá trình khử cacbon đioxit. Nghiên cứu được công bố trên *Nature Communications* này cung cấp những hiểu biết sâu sắc về việc tạo ra các vật liệu bền hơn cho quá trình chuyển đổi cacbon đioxit điện hóa, một bước quan trọng trong việc tái chế chất thải hóa học công nghiệp và chuyển đổi sang năng lượng tái tạo. Chất điện xúc tác trải qua những thay đổi cấu trúc trong quá trình hoạt động, dẫn đến giảm hiệu quả. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng tán xạ tia X góc rộng và góc hẹp đồng thời (WAXS/SAXS) để theo dõi sự tiến hóa cấu trúc của các hạt oxit đồng. Họ quan sát thấy rằng sự khử hoạt tính của chất xúc tác có liên quan đến độ nhám bề mặt ở quy mô nanomet. Phân tích sâu hơn bằng quang phổ Raman đã xác nhận sự tiến hóa của các vị trí bề mặt, dẫn đến giảm hoạt động khử CO và tăng sự phát triển hydro. Những phát hiện này chứng minh tính hiệu quả của tán xạ tia X tại chỗ đa quy mô để hiểu hành vi của chất điện xúc tác. Nghiên cứu đặt nền móng cho việc thiết kế các chất điện xúc tác có độ ổn định và khả năng chọn lọc được cải thiện để khử CO, điều này có khả năng cách mạng hóa lĩnh vực chuyển đổi cacbon đioxit điện hóa.