Met zonlicht en één los kobaltion als katalysator kun je CO₂ selectief omzetten in CO. Chemisch gezien kan het nauwelijks simpeler, suggereert een JACS-publicatie.

De truc is dat je je kobaltionen op een oppervlak van grafitisch koolstofnitride (C₃N₄) legt. De afbeelding laat zien hoe de ionen in de ‘gaten’ van die structuur komen te liggen en geheel door stikstof worden omringd.

Dat C₃N₄ is een halfgeleider die voldoende heeft aan fotonen uit zichtbaar licht om elektronen vrij te maken. Die kunnen dan via Co²⁺ worden gepompt in CO₂ uit de atmosfeer boven de katalysator, teneinde dat te reduceren. De inbedding van de kobaltionen voorkomt vermoedelijk dat ze daarbij massaal reageren tot kobaltoxide, wat ze permanent zou inactiveren.

Om de elektronenvoorraad aan te vullen is wel een passende donor nodig; bij de lab-opstelling is daar een tijdelijke voorziening voor bedacht.

De constructie werd in elkaar gezet door Gonghu Li, van de University of New Hampshire. Met röntgenabsorptiespectrometrie, uitgevoerd bij de National Synchrotron Light Source II van het Brookhaven-lab van de Amerikaanse overheid, wist het team van co-auteur Anatoly Frenkel aannemelijk te maken dat er echt alleen losse Co²⁺-ionen bij betrokken zijn.

bron: DoE/Brookhaven National Laboratory