p (Phys.org) —Tecnologias de energia limpa mais baratas puderam ser possíveis graças a uma nova descoberta. Membros da equipe de pesquisa liderada por Raymond Schaak, um professor de química na Penn State University, descobriram que uma importante reação química que gera hidrogênio a partir da água é efetivamente desencadeada - ou catalisada - por uma nanopartícula composta de níquel e fósforo, dois elementos baratos que são abundantes na Terra. Os resultados da pesquisa serão publicados no Jornal da American Chemical Society . p Schaak explicou que o objetivo da nanopartícula de fosfeto de níquel é ajudar a produzir hidrogênio a partir da água, que é um processo importante para muitas tecnologias de produção de energia, incluindo células de combustível e células solares. "A água é um combustível ideal, porque é barato e abundante, mas precisamos ser capazes de extrair hidrogênio dele, "Schaak disse. O hidrogênio tem uma alta densidade de energia e é um grande portador de energia, Schaak explicou, mas requer energia para produzir. Para tornar sua produção prática, os cientistas estão procurando uma maneira de desencadear as reações químicas necessárias com um catalisador barato. Schaak observou que esse feito é realizado muito bem pela platina, mas, porque a platina é cara e relativamente rara, ele e sua equipe têm buscado materiais alternativos. "Houve algumas previsões de que o fosfeto de níquel pode ser um bom candidato, e já estávamos trabalhando com nanopartículas de fosfeto de níquel por vários anos, "Schaak disse." Acontece que as nanopartículas de fosfeto de níquel são de fato ativas para a produção de hidrogênio e são comparáveis ​​às alternativas mais conhecidas à platina. "

p Para criar as nanopartículas de fosfeto de níquel, os membros da equipe começaram com sais de metal que estão disponíveis comercialmente. Eles então dissolveram esses sais em solventes, adicionado outros ingredientes químicos, e aqueceu a solução para permitir que as nanopartículas se formassem. Os pesquisadores conseguiram criar uma nanopartícula que era quase esférica, não uma esfera perfeita, mas esférico com muitos planos, bordas expostas. "O pequeno tamanho das nanopartículas cria uma grande área de superfície, e as bordas expostas significam que um grande número de locais estão disponíveis para catalisar a reação química que produz hidrogênio, "Schaak explicou.

p A próxima etapa foi os membros da equipe do Instituto de Tecnologia da Califórnia testar o desempenho das nanopartículas em catalisar as reações químicas necessárias. Liderado por Nathan S. Lewis, o professor de química George L. Argyros do Instituto de Tecnologia da Califórnia, os pesquisadores realizaram esses testes colocando as nanopartículas em uma folha de titânio e imergindo essa folha em uma solução de ácido sulfúrico. Próximo, os pesquisadores aplicaram uma voltagem e mediram a corrente produzida. Eles descobriram que, não apenas as reações químicas estavam acontecendo como eles esperavam, eles também estavam acontecendo com um alto grau de eficácia.

p “A tecnologia de nanopartículas já começou a abrir a porta para uma energia mais barata e mais limpa, que também é eficiente e útil, ", Disse Schaak." O objetivo agora é melhorar ainda mais o desempenho dessas nanopartículas e entender o que as faz funcionar da maneira que funcionam. Também, os membros da nossa equipe acreditam que nosso sucesso com o fosfeto de níquel pode abrir caminho para a descoberta de outros novos catalisadores que também são compostos de materiais abundantes na Terra. As percepções dessa descoberta podem levar a catalisadores ainda melhores no futuro. "