Los grupos de trabajo del Prof. Wolfgang Schuhmann y el Dr. Ulf-Peter Apfel del RUB y el equipo encabezado por el Prof. Patrick R. Unwin del informe de la Universidad de Warwick en la revista Angewandte Chemie de 09 de marzo de 2018.
El gas de hidrógeno se considera una posible fuente futura de energía y se puede producir a partir del agua utilizando catalizadores de platino y electricidad. Sin embargo, apenas se conocen catalizadores alternativos hechos de materiales más baratos y más fácilmente disponibles con una eficiencia igualmente alta.
Electrodos sin metales preciosos
Hay una serie de materiales que, como el platino, pueden catalizar la reacción del agua en hidrógeno ". Estos incluyen calcogenuros metálicos como el mineral pentlandita, que es tan eficiente como el platino y también es significativamente más estable frente al catalizadorvenenos como el azufre ", explica Ulf-Peter Apfel. La Pentlandita consiste en hierro, níquel y azufre. Su estructura es similar a la de los centros catalíticos de las enzimas productoras de hidrógeno que se encuentran en una variedad de fuentes, incluidas las algas verdes.
Una gota con un diámetro de solo unos pocos cientos de nanómetros
En el estudio actual, los investigadores investigaron las tasas de producción de hidrógeno de las superficies cristalinas preparadas artificialmente del mineral pentlandita en una gota de líquido con un diámetro de unos pocos cientos de nanómetros. Usaron microscopía de células electroquímicas de barrido para este propósito.
Esto les permitió aclarar cómo la estructura y la composición del material influyen en las propiedades electrocatalíticas del sulfuro de hierro-níquel. Incluso los cambios más pequeños en la relación entre hierro y níquel al variar las condiciones de síntesis o el envejecimiento del material cambiaron considerablementeactividad en la formación electroquímica de hidrógeno. "Con estos hallazgos, ahora podemos continuar trabajando y desarrollando estrategias para mejorar muchos catalizadores más robustos y baratos", dice Ulf-Peter Apfel.
Principios de diseño para electrodos
Los investigadores también demostraron que la microscopía de células electroquímicas de barrido permite vincular información sobre la estructura, composición y actividad electroquímica de los materiales de una manera resuelta espacialmente. El método permite diseñar catalizadores específicamente y producir materiales altamente activosde esta manera: "En el futuro, este método desempeñará un papel importante en la búsqueda de catalizadores heterogéneos electrocatalíticamente activos", dice Wolfgang Schuhmann.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad Bochum . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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