A química supramolecular para capturar CO2 de maneira mais eficaz

Uma das técnicas para capturar CO₂ utiliza aminas, moléculas orgânicas nitrogenadas com as quais este gás se liga facilmente. Químicos do CNRS mostram que, quando essas aminas estão presas em uma molécula-cápsula (capaz de encapsular outras moléculas) por química supramolecular, a captura do gás se torna muito mais eficaz. Esses resultados estão disponíveis no Journal of the American Chemical Society.


Entre as diferentes tecnologias que visam capturar o CO₂ gasoso, uma das técnicas mais eficazes utiliza aminas, uma família de moléculas orgânicas nitrogenadas com as quais este gás de efeito estufa é suscetível de reagir. Formam-se então em paralelo dois produtos de reação: carbonatos de amônio, compostos que encontram uma ampla gama de aplicações domésticas e industriais na indústria agroalimentar (regulador de acidez, agente de crescimento...), e carbamatos de amônio, fonte de amônia amplamente utilizada na indústria e que intervém na síntese de ureia massivamente utilizada como fertilizante.


No entanto, o uso em larga escala dessa tecnologia é dificultado por custos energéticos de implementação muito altos. Daí a necessidade de encontrar novas formulações de aminas suscetíveis de capturar quantidades maiores de gás carbônico com um custo energético idêntico ou até mais baixo.

Nesse contexto, químicos do Instituto de Química e Bioquímica Moleculares e Supramoleculares (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) mostram que a formação de complexos supramoleculares entre uma molécula orgânica que atua como cápsula e poliaminas desloca os equilíbrios de captura de CO₂ em água para a formação quase exclusiva de carbonatos de amônio, levando a uma quantidade de CO₂ capturado por poliamina muito maior. Eles analisam as reações em termos de energia envolvida nesses deslocamentos de equilíbrios envolvendo ligações covalentes e não covalentes.

Além dos novos conhecimentos fundamentais, este estudo destaca o papel que a química supramolecular pode desempenhar neste grande desafio ambiental.

Redator: CCdM

Referência:
T. Chetot, F. Marocco Stuardi, A. Forot, M. Ducreux, A. Baudouin, E. Chefdeville, F. Perret, L. Vial, J. Leclaire.
Switching between Non-isoenergetic Dynamic Covalent Reactions using Host-guest Chemistry
J. Am. Chem. Soc. 2024
doi.org/10.1021/jacs.4c03400

Fonte: CNRS INC