Metode Ilmiah Ini Sukses Ubah Karbon Dioksida Menjadi Energi Bersih, Sangat Efisien

Menurut Feng, molekul kobalt ftalosianin yang dirancang ini termasuk dalam golongan material langka yang mampu mengatalisis reaksi reduksi CO2 menjadi metanol. Generasi katalis sebelumnya, yang hanya mengandalkan molekul kobalt tetraaminofalosianin sebagai pusat aktif, memiliki keterbatasan dalam hal selektivitas terhadap metanol.

Chang menjelaskan bahwa reaksi reduksi elektrokimia CO2 berlangsung dalam dua tahap penting. Tahap pertama adalah konversi CO2 menjadi karbon monoksida (CO), yang kemudian diikuti oleh tahap kedua, yaitu transformasi CO menjadi metanol.

"Keterbatasan katalis situs tunggal terletak pada 'pertukaran yang merugikan'," ungkap Chang. Ia menjelaskan lebih lanjut bahwa pada potensial optimal untuk mengatalisis tahap perubahan CO menjadi metanol, katalis generasi lama tersebut justru kurang efisien dalam mengkonversi CO2 menjadi CO pada tahap awal.

Untuk mengatasi kendala ini, tim peneliti melakukan inovasi dengan memperkenalkan nikel tetrametoksiftalosianin ke dalam sistem katalitik. Hasilnya sangat menggembirakan.

Mereka menemukan bahwa kehadiran nikel tetrametoksiftalosianin mampu berperan sebagai katalis pendamping yang efektif dalam mempercepat tahap konversi CO2 menjadi CO. Sinergi antara kobalt ftalosianin dan nikel tetrametoksiftalosianin dalam katalis hibrida ini menghasilkan peningkatan produksi metanol yang signifikan.

Feng dengan antusias menyatakan bahwa "Katalis hibrida yang dikembangkan ini menunjukkan efisiensi katalitik yang belum pernah dicapai sebelumnya, hampir 1,5 kali lebih tinggi dibandingkan dengan katalis generasi sebelumnya."

Peningkatan performa yang luar biasa ini kemudian diinvestigasi lebih lanjut menggunakan teknik spektroskopi canggih, yaitu spektroskopi getaran dan sinar-X.

Analisis mendalam ini mengungkapkan bahwa peningkatan efisiensi tersebut disebabkan oleh mekanisme transfer karbon monoksida (CO) yang unik. CO hasil konversi dari CO2 pada situs nikel, secara efisien ditransfer ke situs kobalt pada tabung nano karbon yang sama, untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi metanol.