Um poderoso catalisador para eletrólise de água que pode ajudar a aproveitar a energia renovável
p Uma colaboração internacional de cientistas da Dongguk University desenvolveu um novo composto de hidróxido à base de níquel que pode ser usado como um poderoso catalisador para a eletrólise da água. Este material também pode ser útil para o desenvolvimento de fontes renováveis de energia. Crédito:Cactus Communications
p Encontrar e melhorar as fontes de energia renováveis está se tornando cada vez mais importante. Uma estratégia para gerar energia é quebrar as moléculas de água (H
2 O) separado em uma reação eletroquímica conhecida como eletrólise. Este processo nos permite converter a energia do sol ou de outras fontes renováveis em energia química. Contudo, A divisão eletroquímica das moléculas de água requer um superpotencial - um excesso de voltagem que deve ser aplicado além da voltagem teórica (1,23 V vs. eletrodo de hidrogênio reversível ou RHE) para que as reações necessárias possam ocorrer. p Eletrocatalisadores são materiais que, por causa de suas características elétricas e morfológicas, facilitar os processos eletroquímicos. Os pesquisadores têm procurado eletrocatalisadores que podem auxiliar na eletrólise da água, e alguns dos melhores catalisadores são óxidos de metais nobres, que são raros e caros. Hidróxido à base de níquel (Ni (OH)
2 ) compostos são, Felizmente, uma alternativa melhor.
p Uma equipe de cientistas, incluindo os Profs. Hyunsik Im e Hyungsang Kim da Dongguk University, nanoclusters intercalados de polioxovanadato (POV) em Ni (OH)
2 dispostos em camadas ordenadas e descobri que isso melhora suas propriedades condutoras e morfológicas, que por sua vez aumenta sua atividade catalítica. Eles empregaram um método promissor chamado crescimento de solução química (CSG), em que uma solução altamente saturada é preparada, e a estrutura do material desejada se forma naturalmente à medida que os solutos precipitam de uma forma previsível e controlada, criando uma estrutura camada por camada com nanoclusters POV intercalados entre as camadas de Ni (OH) 2.
p A equipe demonstrou que a estrutura semelhante a um castelo de cartas resultante reduziu bastante o superpotencial necessário para a eletrólise da água. Eles atribuíram isso às características morfológicas deste material; os nanoclusters de POV aumentam o espaçamento entre o Ni (OH)
2 camadas e induzem a formação de microporos, o que aumenta a área de superfície do material final e o número de sítios catalíticos onde as moléculas de água podem ser divididas. "Nossos resultados demonstram as vantagens do método CSG para otimizar a estrutura de poros do material resultante, "explica o Prof. Im.
p Facilitar a eletrólise da água usando novos catalisadores é um passo para alcançar um futuro mais verde. O que mais, o método CSG pode ser útil em muitos outros campos. "A deposição fácil de CSG de materiais nanohíbridos pode ser útil para aplicações como a produção de baterias de íons de lítio e biossensores, "afirma o Prof. Kim. Só o tempo dirá que novos usos o CSG encontrará.