Faire du CO2 une ressource plutôt qu'un déchet

Pour que le CO₂ ne soit plus seulement ce gaz honni de notre planète et devienne une ressource, il est nécessaire de développer des stratégies de synthèse permettant de briser, à moindre coût, les fortes liaisons carbone-oxygène, pour obtenir des produits à plus haute valeur ajoutée.


Pour cela, des équipes de l'Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay(CNRS/Université Paris-Saclay) et du Service de bioénergétique, biologie structurale et mécanismes(CEA/DRF/JOLIOT, Université Paris-Saclay) se sont inspirés du fonctionnement d'enzymes comme le Carbon Monoxide Dehydrogenase(CMD) qui transforme naturellement le CO₂ en produits directement utilisables comme des alcools -OH ou des acides CO-OH.

Pour réaliser cette transformation, les chercheurs ont imaginé un catalyseur encore plus performant dérivé d'une porphyrine de fer, connu pourtant pour être un des meilleurs catalyseurs actuels pour la réduction du CO₂. Ils ont mis en évidence l'influence de l'environnement du fer, site actif du catalyseur qui, en fonction de sa géométrie, facilite plus ou moins l'approche des protons H nécessaires à la rupture de la liaison CO. En faisant varier l'encombrement de ce dérivé porphyrinique à proximité du fer, ils sont parvenus à optimiser la topologie du site actif pour faciliter l'arrivée des protons à proximité du CO₂, et donc sa transformation. Résultats à retrouver dans la revue Angewandte Chemie.

Référence:
Philipp Gotico, Loïc Roupnel, Regis Guillot, Marie Sircoglou, Winfried Leibl, Zakaria Halime et Ally Aukauloo.
Atropisomeric Hydrogen Bonding Control for CO₂ Binding and Enhancement of Electrocatalytic Reduction at Iron Porphyrins
Angewandte Chemie - Septembre 2020
https://doi.org/10.1002/ange.202010859