Estudo espectroeletroquímico da eletroredução de CO2 em meio de líquidos iônicos

Abstract

É notória a preocupação da sociedade atual com os problemas ambientais, especialmente com as grandes emissões de CO2 para a atmosfera. A redução eletroquímica do CO2 é um caminho potencial para a conversão do mesmo em diferentes produtos. Líquidos Iônicos (LI) derivados do cátion imidazólio apresentam propriedades especiais como solventes eletroquímicos e são excelentes solventes para o CO2. O Espalhamento Raman Intensificado por Superfície (SERS) conjugado com Voltametria Cíclica (VC) é um técnica extremamente poderosa para o estudo de interfaces eletrodo/solução em LIs, devido a sua alta sensibilidade e a possibilidade do estudo in situ. Neste trabalho foi investigada a redução electroquímica do CO2 sobre eletrodo de cobre no LI tetrafluorborato de 1-n-butil-3-metil-imidazólio (BMI.BF4) utilizando Espectroscopia Raman, Espectroscopia no infravermelho próximo(NIR), voltametria cíclica e espectroscopia SERS in situ. Os VCs mostraram que a presença de CO2 no BMI.BF4 antecipa a redução do íon BMI+ no carbeno correspondente. Os espectros SERS (632,8 nm) e FT-SERS (1064 nm) mostraram sinais característicos do CO adsorvido. Além de produtos da redução do CO2, como o CO, sinais SERS do carbeno derivado do cátion BMI+ e do aduto BMI-CO2 também foram observados. A antecipação da redução do CO2 em CO na presença de filme de Cu2O sugere que eletrodos de Cu/Cu2O em LIs poderiam ser usados para a geração tanto de metanol como CO em baixos sobrepotenciais.