p Um novo catalisador revestido de molibdênio que pode dividir água com eficiência em eletrólitos ácidos foi desenvolvido por pesquisadores da KAUST e pode ajudar na produção eficiente de hidrogênio. p Quando queimado, o hidrogênio é convertido em água e calor para formar uma fonte de energia totalmente limpa. Assim, na busca por energia mais verde, há uma necessidade urgente de um meio sustentável e eficiente de produzi-lo. Uma maneira é dividir a água usando um processo conhecido como evolução fotocatalítica do hidrogênio:as moléculas de água são divididas em hidrogênio e oxigênio usando apenas a luz solar para fornecer a energia necessária. Nesse sentido, o hidrogênio atua como meio de armazenamento de energia solar.

p Os cientistas estão procurando maneiras de melhorar essa reação de divisão da água, desenvolvendo um catalisador ideal. Embora muitos materiais diferentes tenham sido testados, eles geralmente são afetados adversamente pelo oxigênio que também é criado junto com o hidrogênio durante o processo. Os dois produtos gasosos podem facilmente se recombinar de volta à água devido às reações reversas de formação de água, dificultando a produção de hidrogênio.

p Angel Garcia-Esparza e Tatsuya Shinagawa - dois ex-Ph.D. da KAUST alunos como pesquisadores líderes supervisionados pelo Professor Associado de Ciência Química Kazuhiro Takanabe - colaboraram com outros colegas do Centro de Catálise e outros especialistas da Universidade para criar um catalisador de reação de evolução de hidrogênio que é tolerante a ácido e impede seletivamente a reação de reforma da água1 .

p "O desenvolvimento de catalisadores tolerantes a ácidos é um desafio importante porque a maioria dos materiais não são estáveis ​​e se degradam rapidamente nas condições ácidas que são favoráveis ​​para a geração de hidrogênio, "diz Garcia-Esparza.

p Como a acidez da solução era fundamental para a estabilidade do material, a equipe teve tempo para estabelecer o nível de pH ideal entre 1,1 e 4,9. Eles então eletrorrevestem molibdênio em um catalisador de eletrodo de platina padrão em uma solução levemente ácida.

p Comparando o desempenho do fotocatalisador com e sem o revestimento de molibdênio, a equipe mostrou que, sem molibdênio, a taxa de produção de hidrogênio eventualmente atingiu um patamar após 10 horas de operação sob iluminação ultravioleta. Contudo, a introdução do molibdênio evitou essa queda no desempenho. Os pesquisadores acreditam que isso ocorre porque o molibdênio atua como uma membrana de gás, impedindo que o oxigênio alcance a platina e interrompendo seu desempenho catalítico.

p "O principal desafio para a maioria dos catalisadores é a estabilidade dos materiais a longo prazo", explicou Garcia-Esparza. "Portanto, é um passo importante ter um material tolerante a ácidos capaz de prevenir a reação de formação de água que retarda a divisão da água."

p "No entanto, ainda estamos longe de ser um dispositivo comercial e mais trabalho precisa ser feito, "disse Garcia-Esparza.