Plasma-Driven Catalyst-Free CO 2 Conversion into Salicylic Acid at the Gas–Liquid Interface
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Le résumé fourni par la source
Efficient CO 2 conversion into high-value products is essential for addressing climate change. Despite advances in CO 2 reduction, many existing methods rely on catalysts, reactive reactants, and conventional nucleophilic pathways, leaving room for more versatile, eco-friendly approaches. Here, we present a plasma-driven, catalyst-free strategy utilizing superacid chemistry within microdroplet reactors to convert CO 2 into valuable products. By using CO 2 as the nebulization gas, we successfully incorporate it into inert benzene to produce salicylic acid. Unlike traditional CO 2 conversion mechanisms, our approach uses plasma to protonate CO 2 based dominantly on plasma generated (H 2 O) 2 •+ and complementarily on its hydrolysis product, generating a highly reactive intermediate that facilitates subsequent nucleophilic reactions. This novel mechanism, validated by tandem mass spectrometry, isotopic labeling, and density functional theory calculations, highlights the crucial role of superacid formation and enrichment at the nonaqueous droplet interface in boosting reactivity. Additionally, we demonstrate that the reaction predominantly occurs at the droplet surface, with parameters such as flight distance and nebulization pressure enabling precise control over interfacial dynamics and reaction pathways. This work introduces a transformative strategy for CO 2 utilization, showcasing the vast potential of microdroplet interfaces and plasma-driven superacid chemistry in revolutionizing sustainable carbon capture and chemical conversion.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Plasma-Driven Catalyst-Free CO <sub>2</sub> Conversion into Salicylic Acid at the Gas–Liquid Interface
- Date Crossref
- 02/04/2026
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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East China University of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Jiangxi Key Laboratory for Mass Spectrometry and Instrumentation pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Shenzhen University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Process Engineering pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Tianjin University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The Institute for Advanced Study pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Environmental Science and Technology Tianjin Key Lab of Indoor Air Environment Quality Control pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
East China University of Technology, Jiangxi Key Laboratory for Mass Spectrometry and Instrumentation et Shenzhen University, avec 5 autres affiliations.
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