Con la ayuda de catalizadores de platino, es posible producir hidrógeno de manera eficiente. Sin embargo, este metal es raro y costoso. Los investigadores han descubierto una alternativa que es igual de buena, pero menos costosa.
El mineral pentlandita es un nuevo catalizador potencial para la producción de hidrógeno. Como se describe en la revista Comunicaciones de la naturaleza , funciona igual de eficiente que los electrodos de platino que se usan comúnmente en la actualidad. A diferencia del platino, la pentlandita es asequible y se encuentra con frecuencia en la Tierra.
Un equipo encabezado por el Dr. Ulf-Peter Apfel y el Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann de la Ruhr-Universität Bochum describe los resultados junto con colegas del Instituto Max-Planck para la Investigación del Carbón en Mülheim an der Ruhr y la Universidad Técnicade Bratislava.
Produciendo hidrógeno sin metales preciosos
Además del platino, existen numerosas otras sustancias que pueden catalizar la reacción del agua al hidrógeno y al oxígeno y no contienen metales preciosos. Entre tales compuestos se encuentran los llamados calcogenuros metálicos. Por lo general, estos no metálicoslos materiales son conductores de electrones claramente más pobres y, por lo tanto, son catalizadores ineficientes.
Pentlandita consiste en hierro, níquel y azufre. Su estructura es similar al centro activo de las hidrogenasas, que son enzimas productoras de hidrógeno, como se encuentra, por ejemplo, en las algas verdes. En el estudio actual, los investigadores compararon el hidrógenotasa de producción de pentlandita obtenida de forma natural y artificial con platino y otros catalizadores no metálicos.
pentlandita mineral tan buena como el platino
La pentlandita artificial y el platino demuestran ser catalizadores igualmente buenos, con un rendimiento que supera el de todos los otros materiales probados. El mineral sintetizado en el laboratorio produjo hidrógeno mucho más eficientemente que la variante encontrada naturalmente. La razón: inclusiones de magnesio yEl silicio en la pentlandita natural reduce su conductividad. Los científicos calificaron la producción de pentlandita artificial como "sorprendentemente alta", y la tasa de síntesis también se mantuvo estable durante mucho tiempo.
El mineral tiene otra ventaja en comparación con otros materiales de metales no preciosos. Tiene una mayor área de superficie activa en la que pueden atracar las sustancias que reaccionan. En otros materiales de metales no preciosos, esta superficie debe crearse utilizando métodos complejosaplicando el catalizador a un electrodo en forma de nanopartículas.
Financiamiento
La Fundación Alemana de Investigación subsidió el trabajo como parte del Grupo de Excelencia Resolv EXC1069 y el Proyecto Emmy-Noether AP242 / 2-1. El Fondo de la Industria Química recibió más apoyo financiero en forma de un estipendio Liebig.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad Bochum . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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