p Os químicos desenvolveram um novo método com o qual podem caracterizar catalisadores de nanopartículas livres de metais nobres individuais. As partículas podem ser uma alternativa barata aos catalisadores de metais preciosos para a obtenção de hidrogênio da água por meio da eletrólise. "Para desenvolver nanopartículas eficazes, precisamos entender como a estrutura e a atividade de partículas individuais ou pequenos grupos de partículas estão relacionadas entre si, "diz o professor Wolfgang Schuhmann do Centro de Eletroquímica da Ruhr-Universität Bochum. Ele descreve um novo método de medição para esse fim junto com os pesquisadores Tsvetan Tarnev e o Dr. Harshitha Barike Ayappa de Bochum e a Professora Corina Andronescu da Universidade de Duisburg-Essen e outros colegas no jornal Angewandte Chemie de 1 de outubro de 2019. p Até aqui, existem poucas técnicas disponíveis para medir a atividade catalítica de um indivíduo ou de algumas nanopartículas. "As correntes que precisam ser medidas são extremamente pequenas, e é preciso encontrar uma ou poucas nanopartículas para medi-las de forma reproduzível, "explica Schuhmann. A equipe de pesquisa, que coopera com a University Alliance Ruhr, mostraram que tais análises também são possíveis com alto rendimento - ou seja, com microscopia eletroquímica de células de varredura.

p Desenvolvimento de um novo sistema de referência

p Até agora, o método não foi usado para este propósito porque as nanopartículas tiveram que ser testadas em condições químicas exigentes e, portanto, ocorreram grandes imprecisões de medição. Isso impossibilitou uma interpretação confiável dos resultados. Em seu trabalho atual, os pesquisadores desenvolveram um novo sistema de referência para microscopia eletroquímica de células de varredura. Usando habilmente um padrão interno estável, eles eliminaram as imprecisões de medição e possibilitaram medições de longa duração sob as condições fornecidas com alto rendimento.

p Análise de nanopartículas auto-fabricadas

p Os pesquisadores produziram partículas de carbono com inclusões de nitrogênio e cobalto no carbono vítreo, as partículas estando presentes na superfície individualmente ou em grupos de algumas partículas. Em um único experimento, eles foram capazes de usar microscopia eletroquímica de células de varredura para determinar a atividade eletroquímica de todas essas partículas individuais ou grupos de partículas.

p As partículas catalisaram a chamada reação de evolução do oxigênio. A eletrólise da água produz hidrogênio e oxigênio - a etapa limitante nesse processo é atualmente a reação parcial na qual o oxigênio se desenvolve; catalisadores mais eficientes para essa reação parcial facilitariam a produção de hidrogênio.