La transformation du dioxyde de carbone (CO2) en monoxyde de carbone (CO), une réaction clé pour le développement de carburants de synthèse, peut être réalisée par voie électrochimique en utilisant des catalyseurs moléculaires. Si les premières générations de tels catalyseurs recouraient généralement à des métaux nobles comme centres actifs, une grande variété d’alternatives basées sur des métaux non nobles abondants a depuis vu le jour. Cependant, ces complexes moléculaires souffrent de limitations empêchant leur emploi à plus grande échelle. Le déploiement de ces systèmes repose donc désormais, entre autres, sur la possibilité de les immobiliser sur des supports conducteurs afin de les intégrer à des électrolyseurs.
Dans cette perspective, l’équipe du Pr Marc Fontecave démontre dans un article paru le 10 septembre 2025 dans la revue ACS Catalysis la possibilité, insoupçonnée, d’utiliser des complexes moléculaires à base de Zinc, un métal généralement exclu en raison de son inertie rédox. Ce nouveau complexe immobilisé sur des nanotubes de carbone conduit à une électrode très active et sélective pour la conversion de CO2 en CO. Il combine un fragment pyrène, introduit comme simple outil synthétique de greffage, jouant un rôle inattendu dans le transfert des électrons, et un ion zinc qui assure la fixation et l’activation des molécules de CO2, comme cela est démontré par des approches computationnelles.
Sophia Ben Ahmed, Jules Sargueil, Albert Solé-Daura, Jérémy Forté, Michael Walls, Nicolas Menguy, Philipp Gotico, Ngoc Tran Huan, Yun Li, Marc Fontecave. Pyrene as a Redox Partner for CO2 Electroreduction Catalyzed by a Zinc Cyclam–Pyrene Complex. ACS Catal. 2025, 15 (18), 16439–16448. https://doi.org/10.1021/acscatal.5c03305.
