La química supramolecular para capturar CO2 de manera más eficiente

Publicado por Adrien - Hace 27 días - Otros Idiomas: FR, EN, DE, PT
Fuente: CNRS INC
Una de las técnicas para atrapar el CO2 utiliza aminas, moléculas orgánicas nitrogenadas con las que este gas se une fácilmente. Químicos del CNRS han demostrado que, cuando estas aminas están encerradas en una molécula jaula (capaz de encapsular otras moléculas) mediante química supramolecular, la captura del gas se vuelve mucho más eficiente. Estos resultados se pueden encontrar en el Journal of the American Chemical Society.


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Entre las diferentes tecnologías destinadas a capturar el CO2 gaseoso, una de las más eficaces utiliza aminas, una familia de moléculas orgánicas nitrogenadas con las que este gas de efecto invernadero es propenso a reaccionar. Se forman entonces en paralelo dos productos de reacción: carbonatos de amonio, compuestos que encuentran una amplia gama de aplicaciones domésticas e industriales en la agroalimentación (regulador de acidez, agente leudante...), y carbamatos de amonio, fuente de amoníaco ampliamente utilizada en la industria y que interviene en la síntesis de urea, utilizada masivamente como fertilizante.

Sin embargo, el despliegue a gran escala de esta tecnología se ve obstaculizado por costes energéticos de implementación demasiado elevados. De ahí la necesidad de encontrar nuevas formulaciones de aminas capaces de capturar mayores cantidades de dióxido de carbono por un coste energético igual o incluso menor.

En este contexto, químicos del Instituto de Química y Bioquímica Moleculares y Supramoleculares (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) demuestran que la formación de complejos supramoleculares entre una molécula orgánica que actúa como jaula y poliaminas desplaza los equilibrios de captura del CO2 en el agua hacia la formación casi exclusiva de carbonatos de amonio, resultando en una cantidad de CO2 atrapado por poliamina mucho más importante. Analizan las reacciones en términos de energía involucrada en estos desplazamientos de equilibrios que implican enlaces covalentes y no covalentes.

Más allá de los nuevos conocimientos fundamentales, este estudio destaca el papel que la química supramolecular podría jugar en este importante desafío ambiental.

Redactor: CCdM

Referencia:
T. Chetot, F. Marocco Stuardi, A. Forot, M. Ducreux, A. Baudouin, E. Chefdeville, F. Perret, L. Vial, J. Leclaire.
Switching between Non-isoenergetic Dynamic Covalent Reactions using Host-guest Chemistry
J. Am. Chem. Soc. 2024
doi.org/10.1021/jacs.4c03400
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