Uma colaboração entre grupos de pesquisa do ICIQ demonstra como a presença de um campo magnético externo altera o mecanismo de reação da reação eletrocatalítica de evolução do oxigênio.



Em 30 de setembro de 1845, Michael Faraday escreveu em seu diário:"Considerando a natureza da relação entre as forças magnéticas e elétricas, acho que deve ser produzido algum efeito que os ímãs e outras formas de aparelhos e o progresso do nosso conhecimento nos permitirão no futuro. desenvolver." Muitos anos depois, a relação e a sinergia entre as forças magnéticas e elétricas permanecem intrigantes para os pesquisadores.

Um dos efeitos magnetoelétricos mais novos foi encontrado na eletroquímica, onde o impacto direto de um campo magnético aplicado para melhorar a cinética das reações eletroquímicas está se tornando uma tendência quente no campo. É uma observação controversa que ainda é pouco compreendida.

Pesquisadores do ICIQ publicaram um estudo este mês na APL Energy que mostra e confirma, sem qualquer dúvida razoável, o efeito direto de um magnético externo no mecanismo de reação da reação de evolução do oxigênio (REA), em particular durante a eletrólise da água para produzir hidrogênio verde. Especificamente, o campo magnético favorece um maior acúmulo de espécies ativas de NiOOH, levando a uma cinética de reação OER mais rápida na superfície do eletrodo.

Este trabalho foi realizado pelos grupos do Prof. JR Galán-Mascarós, Prof. Núria López e Dr. Bahareh Khezri, em colaboração com o Instituto de Materiais Avançados (INAM). "Desde a descoberta desse fenômeno, tem havido muitos relatos sobre o aprimoramento magnetoeletroquímico, mas nenhum deles identificou realmente sua origem a partir de dados experimentais. Nossos resultados apontam para sua origem microscópica no sítio ativo do catalisador, abrindo possibilidades interessantes para maior otimização e exploração", explica o Prof. Galán-Mascarós.

“Essas descobertas ressaltam o potencial transformador da incorporação de campos magnéticos em processos eletroquímicos, oferecendo uma nova abordagem para superar as limitações dos métodos eletrocatalíticos tradicionais”, acrescenta o Dr.

Neste estudo, o efeito dos campos magnéticos no REA eletrocatalítico foi investigado usando duas técnicas poderosas. Conforme explicado pelo Dr. Khezri, "O uso de espectroscopia de impedância eletroquímica e análise espectroeletroquímica sob condições de operação forneceram evidências concretas desse efeito."

"A combinação de técnicas complementares tem sido muito poderosa para entender a evolução do catalisador uma vez aplicado o campo magnético. Então brincamos com estímulos magnéticos, ópticos e elétricos ao mesmo tempo. Isso foi possível graças ao trabalho conjunto de diferentes equipes." conclui o Prof. Galán-Mascarós.

Mais informações: C. A. Mesa et al, Evidências experimentais da influência direta de campos magnéticos externos no mecanismo da reação eletrocatalítica de evolução de oxigênio, APL Energy (2024). DOI:10.1063/5.0179761
Fornecido pelo Instituto de Pesquisa Química da Catalunha