Cercetătorul Jaemin Kim, profesor de inginerie chimică și biologică Hong Yang și studentul absolvent Pei-Chieh (Jack) Shih fac parte dintr-o echipă care a dezvoltat un nou material ce ajută la împărțirea moleculelor de apă pentru producția de combustibil pe bază de hidrogen.
Ruperea legăturilor dintre oxigen și hidrogen în apă ar putea fi cheia creării hidrogenului într-o manieră durabilă, însă găsirea unei tehnici viabile din punct de vedere economic pentru acest lucru s-a dovedit a fi dificilă. Cercetatorii raporteaza un nou catalizator care genereaza hidrogen, eliminând multe dintre obstacole: abundenta, stabilitatea in conditii acide si eficienta.
Într-un articol al revistei Angewandte Chemie, cercetătorii de la Universitatea din Illinois, prezintă un material electrocatalitic realizat prin amestecarea unor compuși metalici cu o substanța numită acid percloric.
Cercetătorul Jaemin Kim, profesor de inginerie chimică și biologică Hong Yang și studentul absolvent Pei-Chieh (Jack) Shih. Foto: L. Brian Stauffer
Potrivit phys.org, acești catalizatori folosesc energia electrică pentru a despărți moleculele de apă în oxigen și hidrogen. Cel mai eficient dintre aceste dispozitive utilizează acizi corozivi și electrozi fabricați din compușii metalici, cum ar fi oxidul de iridiu sau oxidul de ruteniu. Oxidul de iridiu este cel mai stabil dintre cele două, dar iridiul este unul dintre cele mai puțin abundente elemente de pe Pământ, așa că cercetătorii au cautat un material alternativ.
“O mare parte din cercetarea anterioară a fost realizată cu electrozi compuși din doar două elemente – un metal și oxigen“, a declarat Hong Yang, co-autor și profesor de inginerie chimică și biomoleculară la Illinois. “Într-un studiu recent, am descoperit dacă un compus are două elemente metalice – ytriu, ruteniu – și oxigen, rata reacției de rupere a moleculelor de apă a crescut“.
Yao Qin, co-autor și fost membru al grupului Yang, a experimentat mai întâi procedura de fabricare a acestui nou material prin utilizarea diferitilor acizi la temperaturi ridicate pentru a crește rata reacției de “rupere” a apei.
Cercetătorii au descoperit că atunci când foloseau acid percloric drept catalizator și lăsau amestecul să reacționeze la căldură, natura fizică a produsului rutenat de ytriu s-a schimbat.
Yang și echipa sa au analizat structura noului lor material cu ajutorul unui microscop electronic și au descoperit că acesta este de patru ori mai poros decât rutenatul de ytriu pe care l-au dezvoltat-o inițial într-un studiu anterior și de trei ori mai mare decât oxizii de iridiu și de ruteniu utilizați comercial.
Studenții Pei-Chieh Shih, Zaid Al-Bardanand și cercetătorul Cheng-Jun Sun de la Laboratorul Național de Cercetări Argonne, au contribuit, de asemenea, la această cercetare.
