Efficient amino-acid-based reactive capture of CO2 via nickel molecular catalyst
Rattachement africain : ca, tw, nl. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Reactive capture integrates CO2 capture and electrochemical conversion into CO — a key building block in the synthesis of industrial chemicals and fuels — avoiding costly regeneration steps and improving efficiency. Amino acid salt solutions, which offer rapid CO2 capture, facile CO2 release, O2 tolerance, and low toxicity, are promising sorbents for reactive capture. However, we find that amino acids can adsorb to common CO-producing catalysts, covering the active sites and deactivating the catalyst, and that they bind less to nickel phthalocyanine (NiPc). Still, when tested for reactive capture systems — where CO2 supply is inherently limited — NiPc’s performance is constrained by its weak CO2 adsorption and activation. Here we develop a nickel molecular catalyst supported on carbon nanotubes with a conjugated NiPc framework that resists amino acid adsorption and a coordinatively unsaturated Ni-N3 structure that promotes CO2 adsorption and enhances CO selectivity. As a result, we achieve 94% CO Faradaic efficiency at 100 mA cm–2 with an energy efficiency of 42% and an energy cost of 25 GJ tCO–1. Reactive capture bypasses CO2 regeneration, enabling efficient CO production but with low Faradaic efficiency. The authors report a Ni–N3 molecular catalyst that resists amino acid adsorption and promotes efficient CO production in amino-acid systems.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Efficient amino-acid-based reactive capture of CO2 via nickel molecular catalyst
- Date Crossref
- 24/11/2025
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Toronto Department of Mechanical and Industrial Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Yang Ming Chiao Tung University Department of Applied Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Synchrotron Radiation Research Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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McMaster University Department of Chemical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Shell (Netherlands) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Shell Global Solutions International B.V. pays non établi dans la noticeInstitution
Department of Mechanical and Industrial Engineering — University of Toronto, Department of Applied Chemistry — National Yang Ming Chiao Tung University et National Synchrotron Radiation Research Center, avec 3 autres affiliations.
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