Faire du CO2 une ressource plutôt qu'un déchet

Publié par Adrien le 26/11/2020 à 09:00
Source: CNRS INC
Pour que le CO2 ne soit plus seulement ce gaz honni de notre planète et devienne une ressource, il est nécessaire de développer des stratégies de synthèse permettant de briser, à moindre coût, les fortes liaisons carbone-oxygène, pour obtenir des produits à plus haute valeur ajoutée.


© Ally Aukauloo

Pour cela, des équipes de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) moléculaire et des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) d'Orsay(CNRS/Université Paris-Saclay) et du Service de bioénergétique, biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant....) structurale et mécanismes(CEA/DRF/JOLIOT, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) Paris-Saclay) se sont inspirés du fonctionnement d'enzymes comme le Carbon Monoxide Dehydrogenase(CMD) qui transforme naturellement le CO2 en produits directement utilisables comme des alcools -OH ou des acides CO-OH.

Pour réaliser cette transformation, les chercheurs ont imaginé un catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ;...) encore plus performant dérivé d'une porphyrine de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le...), connu pourtant pour être un des meilleurs catalyseurs actuels pour la réduction du CO2. Ils ont mis en évidence l'influence de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) du fer, site actif du catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ;...) qui, en fonction de sa géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace...), facilite plus ou moins l'approche des protons H nécessaires à la rupture de la liaison CO. En faisant varier l'encombrement de ce dérivé porphyrinique à proximité du fer, ils sont parvenus à optimiser la topologie (La topologie est une branche des mathématiques concernant l'étude des déformations spatiales par...) du site actif pour faciliter l'arrivée des protons à proximité du CO2, et donc sa transformation. Résultats à retrouver dans la revue Angewandte Chemie.

Référence:
Philipp Gotico, Loïc Roupnel, Regis Guillot, Marie Sircoglou, Winfried Leibl, Zakaria Halime et Ally Aukauloo.
Atropisomeric Hydrogen Bonding Control for CO2 Binding and Enhancement of Electrocatalytic Reduction at Iron Porphyrins
Angewandte Chemie - Septembre 2020
https://doi.org/10.1002/ange.202010859
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