Диоксид Матириалс

**Диоксид Матириалс (Dioxide Materials)** — претпријатие кое било основано во 2009 година во Шампејн, Илиноис, а денес е со седиште во Бока Ратон, Флорида. Неговата главна дејност е да развие технологија која ќе го намали јаглеродниот отпечаток во светот. *Dioxide Materials* развива технологија за претворање на јаглерод диоксид, вода и обновливи извори на енергија во јаглерод-неутрален бензин или гориво за авиони. Процесот вклучува рециклирање на CO2, одржливо производство на горива и намалувањето на обновливата енергија (т.е. обновлива енергија што не може да се користи).

## Технологија на електролизатор на јаглерод диоксид
Електролизаторите на јаглерод диоксид се главен дел од бизнисот на Диоксид Матириалс. Работата започнала како одговор на предизвикот на Министерството за енергетика да се најдат подобри катализатори за електрохемиско намалување на јаглерод диоксидот. Во тоа време, прекумерниот потенцијал (т.е. потрошениот напон) бил превисок, а стапката прениска за практични апликации. Работниците во компанијата теоретизирале дека бифункционалниот катализатор кој се состои од метал и јонска течност може да го намали прекумерниот потенцијал за електрохемиско редуцирање на јаглерод диоксид. Навистина, било откриено дека комбинацијата од два катализатори, раствор од сребрени наночестички и јонска течност кој содржи еднакви волумени на 1-етил-3-метилимидазолиум тетрафлуороборат (EMIM-BF4) и вода, го намалува преголемиот потенцијал за конверзија на CO2 во јаглерод моноксид (CO) од околу 1 волт до само 0,17 волти.  Работниците од други лаборатории последователно ги репродуцирале наодите на многу метали и со неколку јонски течности. Диоксид Матириалс покажале дека слично подобрување се јавува при електролиза на алкална вода и хидрокарбоксилација на ацетилен(„ Репе хемија “).

Во овој момент, сè уште има прашање за тоа како имидазолиумот може да го намали преголемиот потенцијал за електрохемиско намалување на јаглерод диоксидот. Првиот чекор во електролизата на CO2 е додавање на електрон во CO2 или молекуларен комплекс кој содржи CO2. Добиениот вид е означен како „CO2¯“ на сликата лево. Потребен е најмалку електрон-волт енергија по молекула за да се формира видот во отсуство на јонска течност. Тој електрон-волт енергија во голема мера се троши за време на реакцијата. Розен претпоставува дека нов комплекс се формира во присуство на јонската течност, така што 1 eV енергија не се троши. Комплексот овозможува реакцијата да ја следи зелената патека на сликата од десната страна. Неодамнешната работа сугерира дека новиот комплекс е цвитерион. Други можни патеки (т.е. не-цвитериони) се дискутирани во Кит и сор. Розен и сор.  Вердагер-Касадевал и сор.  и Ши и сор.

## Мембрани за одржување
За жал, било откриено дека јонските течности се премногу корозивни за да се користат во практични електролизери на јаглерод диоксид. Јонските течности се силни растворувачи. Тие ги раствораат/кородираат заптивките, јаглеродните електроди и другите делови во комерцијалните електролизери. Како резултат на тоа, било тешко да се користат во пракса.

Со цел да се избегне корозија, Диоксид Матириалс се префрлиле од јонски течни катализатори на каталитички полимери за размена на анјони. Биле тестирани голем број полимери и стиренскиот полимер функционализиран со имидазолиум прикажан на сликата од десната страна покажал најдобри перформанси. Мембраните го добиле трговското име Сустејнион (Sustainion). Употребата на мембраните Сустејнион ја зголемило струјата и животниот век на електролизаторот CO2 во комерцијално корисниот опсег. Одржливите мембрани покажале спроводливост над 100 mS/cm под алкални услови на 60°C, стабилност за илјадници часа во 1M KOH, и нудат физичка механичка стабилност што е корисна за многу различни апликации. Мембраните покажале животен век над 3000 часа во електролизатори на CO2 при висока густина на струја. Поновите истражувања забележале дека клеточната мембрана која има оптимизирана катода има способност да работи до 158 дена на 200 mA/cm 2.

## Наводи

Категорија:Климатски промени
Категорија:Јаглерод диоксид
Категорија:Американски претпријатија од хемиската индустрија