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La reducción electroquímica del CO₂ (ECR) impulsada por la electricidad verde representa una estrategia prometedora para la mitigación y utilización del CO₂ mediante la producción de combustibles y productos químicos.
La estrategia en tándem, basada en catalizadores multifuncionales en tándem o reactores en cascada, permite una reducción profunda del CO₂ para obtener productos de alto valor con múltiples carbonos. Sin embargo, es difícil regular con precisión las vías de reacción de múltiples pasos para conseguir una conversión eficiente del CO₂ . El conocimiento exhaustivo de los mecanismos de la reacción en tándem es crucial para guiar el diseño racional de catalizadores avanzados y sistemas de reactores que aborden estos retos.
Esta revisión elucida sistemáticamente los principios fundamentales de la catálisis en tándem, presentando estrategias de diseño de catalizadores multifuncionales o reactores en cascada para lograr el acoplamiento jerárquico de reacciones.
A continuación, se examinan críticamente los avances más recientes en las metodologías tándem multiescala:
La sección final destaca las metodologías pioneras que combinan la espectroscopia de absorción de rayos X (XAS) operando, la microscopía de barrido en túnel (STM) y los cálculos teóricos asistidos por aprendizaje automático.
Este enfoque multidisciplinar aclara los mecanismos de los ciclos catalíticos en tándem, establece una base de datos dinámica de vías de reacción para la predicción de la viabilidad de las reacciones y acelera el descubrimiento de catalizadores de alto rendimiento, avanzando así hacia la aplicación práctica de la tecnología T-ECR.
