Electroreducción de dióxido de carbono en presencia de iones metálicos y una porfirina de Fe2+, en condiciones de alta presión

Abstract

Se estudió la electroreducción del dióxido de carbono en condiciones de alta presión en presencia de iones metálicos (Fe2+, Cu2+ y Zn2+) y la p-(sulfanato-fenil) porfirina de hierro (II) ([Fe(II) TSPP]°). Se observó que el sistema de carbón vítreo mostró actividad para la reducción del CO2 con el aumento de la presión de dicho gas, obteniéndose como productos CO, HCOOH y CH4. En las experiencias con los iones metálicos en solución, el Fe2+ y el Zn2+ no mostraron actividad para la reacción de reducción del dióxido de carbono; aunque es conocido que dichos metales son activos, las condiciones de experimentación evitan la formación de fases metálicas donde pueda suceder dicha reacción, debido a los altos potenciales de deposición que estos poseen. Por otra parte, el único ion metálico que presentó actividad para la reacción fue el Cu², que gracias a su bajo potencial de deposición, lo que le permite formar una fase metálica sobre la que sucede la reducción del dióxido de carbono; los productos de reducción a presión atmosférica fueron CO, HCOOH y C2H4, mientras a presión aumentada resultaron ser CO, HCOOH, C2H4 y CH4 Respecto a los sistemas que contienen la [Fe(II)(TSPP] ° todas presentaron actividad para la reacción de reducción. Sin embargo, la adición de los iones metálicos estudiados al sistema de [Fe(II)(TSPP]° no generaron aumentos sustanciales de las eficiencias faradaicas y cargas asociadas a la reducción del CO2. Cabe destacar que el sistema que contiene la [Fe(II)TSPP] ° + Zn2+, en condiciones de altas presiones de CO2, presentó evidencias voltamétricas que sugieren la formación de un aducto del tipo [Zn²+-CO2-Fe(0)TSPP] °.