Nanočástice oxidu železitého jako efektivní katalyzátor pro hydrogenaci CO2

Hydrogenace CO₂ představuje do budoucna jednu ze zajímavých možností snižování emisí CO₂ v uzavřeném cyklu obdobném tomu, který probíhá v přírodě na základě fotosyntézy. Nerovnoměrná produkce elektrické energie z obnovitelných zdrojů umožňuje využít aktuální přebytky pro produkci H₂, který lze následně využít mimo jiné pro hydrogenaci CO₂ na energeticky bohaté sloučeniny, jako je metan a další jednoduché uhlovodíky a jejich deriváty (např. metanol). Pro hydrogenaci CO₂ vodíkem je ovšem třeba účinný katalyzátor, umožňující realizovat tuto reakci za co nejnižší teploty, protože termodynamika reakce podporuje při vyšších teplotách produkci ne zcela výhodných produktů jako jsou CO a voda.  Dosud publikované výsledky studií zaměřených na uvedenou reakci ukazují, že jedním z nejefektivnějších katalyzátorů jsou oxidy železa. Hlavní produkt v tomto případě představuje metan a nižší uhlovodíky, vedlejšími produkty jsou pak CO a voda. Nedávné výzkumy ukázaly, že selektivita a konverze hydrogenace CO₂ jsou výrazně ovlivněny strukturou katalyzátoru. Během reakce dochází k transformaci vstupních oxidů Fe(III) na materiály s nižším oxidačním stavem Fe (zejména magnetit Fe₃O₄ a kovové železo Fe⁰ a rovněž na různé typy karbidů železa). Prezentovaná studie je tak věnována vlivu struktury primárního oxidu železa na tvorbu katalyticky aktivní formy a efektivity vzniklého katalyzátoru při nízkotlaké, nízkoteplotní hydrogenaci CO₂.