Stratégies de pulsation pour contrôler la réactivité et la sélectivité en photochimie – IMPULSE

Pour créer une société durable, nous devons cesser d'utiliser le carbone d'origine fossile pour produire des produits chimiques et des carburants, afin de ne plus augmenter les niveaux de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère. Une alternative consiste à traiter le CO2 non pas comme un simple déchet, mais à l'utiliser comme une matière première neutre en carbone pour la synthèse chimique. Le recyclage du CO2 de cette manière est un défi car sa transformation nécessite un apport énergétique important et de nombreux produits différents peuvent être obtenus, généralement sous forme de mélange indésirable. En combinant l'électricité renouvelable comme source d'énergie et des matériaux catalytiques pour aider à stimuler les voies de réaction souhaitées, l'approche électrochimique est une technologie émergente prometteuse pour la conversion du CO2. Mais des défis fondamentaux persistent lors de l'utilisation de dispositifs électrochimiques dans des conditions de fonctionnement constantes, notamment des barrières énergétiques importantes et des gradients de concentration préjudiciables qui limitent l'efficacité et la vitesse de réaction. Nous proposons une stratégie basée sur l'activation pulsée des réactions de conversion électrochimique du CO2, stimulée par l'entrée de lumière pulsée, qui peut fournir des stratégies pour minimiser les barrières de réaction et régler avec précision les voies de réaction. En combinant des semi-conducteurs absorbant la lumière et des catalyseurs organiques ou inorganiques, nous étudierons la photoélectrochimie par lumière pulsée sur des dispositifs hybrides dans le but d'acquérir une nouvelle compréhension des mécanismes de conversion du CO2, de démontrer une meilleure sélectivité des produits et d'établir une nouvelle frontière dans la catalyse de résonance.