Los químicos de Ruhr-Universität Bochum han desarrollado un nuevo método para fijar firmemente los polvos catalizadores en las superficies de los electrodos. Actualmente, el alto estrés físico inducido en las películas catalizadoras por las reacciones de evolución de gas dificulta la aplicación de catalizadores basados en polvo. La técnica desarrollada es potencialmente interesantepara la producción de hidrógeno por electrólisis del agua. Un equipo que involucra a la Dra. Corina Andronescu, Stefan Barwe y al Prof Dr. Wolfgang Schuhmann del Centro de Ciencias Electroquímicas informa sobre esto en la edición internacional de Angewandte Chemie .
"Las síntesis de catalizador a menudo apuntan a las nanopartículas para lograr un área de superficie alta", explica Wolfgang Schuhmann. Sin embargo, la fijación firme y estable de nanopolvos en los electrodos sigue siendo un desafío. Existen aglutinantes de catalizador adecuados para los electrodos empleados en medios ácidos. Tales aglutinantesa menudo se implementan en entornos alcalinos debido a la falta de alternativas adecuadas. Sin embargo, un inconveniente importante del uso de estos materiales aglutinantes en electrolitos alcalinos es que son intrínsecamente inestables y eléctricamente aislantes, lo que impide esencialmente la aplicación de muchas sustancias altamente activas y potencialmente interesantes desde el punto de vista industrial.catalizadores de polvo
Transformaciones de polímeros en carbono
El equipo de Bochum propone un nuevo método para la fijación apretada del catalizador en polvo sobre superficies metálicas. Utilizaron un polímero orgánico específico, a saber, la polibenzoxazina, que se transforma en carbono a temperaturas de alrededor de 500 grados centígrados. El polímero se aplicó junto con el catalizador en polvo enla superficie de un electrodo de níquel y posteriormente se calienta a altas temperaturas. Tras el tratamiento térmico, el polímero se transforma en una matriz de carbono que incorpora las partículas de catalizador en polvo.
El carácter distintivo fue la elección del polímero utilizado. Las polibenzoxazinas son altamente estables térmicamente y exhiben una contracción cercana a cero a temperaturas más altas. En ausencia de oxígeno, se carbonizan dando un alto contenido residual de carbón.
Fácil de producir
"Esperamos que el método presentado también sea aplicable a escala industrial, aunque esto aún no se ha validado. Sin embargo, los procedimientos necesarios ya están bien establecidos", dice Schuhmann. En principio, es la misma técnica que la pinturala puerta de un automóvil. "Una mezcla de catalizador y polímero podría rociarse sobre la superficie de un electrodo, que luego se transfiere a un horno", ilustra el científico. El equipo del Centro de Ciencias Electroquímicas ya lo probó a escala de laboratorio.
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Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad Bochum . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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