Recycler le dioxyde de carbone permettrait de réduire son accumulation atmosphérique, l'une des principales causes du réchauffement climatique. Pour transformer le CO2 en carburant ou en briques de synthèse pour des composés organiques d'intérêt, il faut d'abord casser les liaisons O=C=O, un processus très énergivore. Pour cela, les chercheurs peuvent s'inspirer de la nature qui compte des métallo-enzymes particulièrement efficaces, comme par exemple, la déshydrogénase de monoxyde de carbone, qui réduit réversiblement le CO2 en CO.
En 2019,
une équipe de l'I2BC a mis au point un nouveau catalyseur de type porphyrine de fer, particulièrement prometteur pour la réduction du dioxyde de carbone. Plus précisément, les chercheurs avaient modifié la porphyrine de fer en y introduisant, sur sa deuxième sphère de coordination, des fonctions urée, sortes de piliers moléculaires pourvoyeurs de liaisons hydrogène pour immobiliser le CO
2 sur le centre métallique, un peu comme dans l'enzyme naturelle.
Dans cette nouvelle étude, les scientifiques montrent que la topologie 3D (isomérie) des groupes urée impacte les propriétés fonctionnelles du catalyseur. Ils ont ainsi décelé quelle topologie possède une meilleure activité catalytique avec la constante de vitesse la plus élevée rapportée dans la littérature pour la réduction électro-catalytique du CO2 en CO.