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(Noticias de Nanowerk) El hidrógeno tiene la mayor densidad de energía (120 MJ/kg) de cualquier sustancia conocida, unas tres veces la del diésel o la gasolina, lo que significa que podría desempeñar un papel clave en los sistemas de energía sostenible. Pero la producción eficiente de hidrógeno a través de la simple división del agua requiere catalizadores de alto rendimiento.
Ahora, un grupo de colaboración de la Universidad de Tohoku y la Universidad Johns Hopkins ha desarrollado intermetálicos nanoporosos a base de molibdeno que podrían impulsar la producción de hidrógeno.
![El principio y el proceso de autoorganización de la desaleación de metales líquidos.](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/id61659_1.jpg)
Los compuestos intermetálicos a nanoescala formados a partir de metales básicos de transición tienen el potencial de ser catalizadores robustos y económicos para la producción de hidrógeno. Sin embargo, el desarrollo de compuestos intermetálicos monolíticos con numerosos sitios activos y suficiente actividad electrocatalítica sigue siendo un desafío para los científicos.
«Nuestra investigación ha jugado un papel crucial en la solución de este problema», dice el profesor Hidemi Kato del Instituto de Investigación de Materiales de la Universidad de Tohoku y coautor del estudio. «Nos enfocamos en el diseño y la construcción y utilizamos una técnica avanzada de eliminación de aleación para diseñar la arquitectura de los compuestos intermetálicos».
La desaleación de metal líquido es una técnica de procesamiento que utiliza la diferencia en la miscibilidad de los componentes de la aleación en un baño de metal fundido para corroer componentes seleccionados y preservar los demás. Permite la autoorganización en una estructura porosa tridimensional.
Además, permite controlar el tamaño de poro en el rango nanométrico tanto para µ-Co7Lun6 y u-fe7Lun6que para los otros metales/aleaciones están generalmente en el rango de micras cuando ocurre el engrosamiento a temperaturas equivalentes.
A continuación, el grupo exploró el rendimiento electrocatalítico de los nuevos compuestos intermetálicos nanoporosos. Mostró un uso prometedor y potencial como catalizador HER comercial para aplicaciones de alta corriente.
Los resultados de su investigación fueron publicados en la revista comunicación de la naturaleza («Catalizadores intermetálicos nanoporosos ultrafinos por aleación de metal líquido a alta temperatura para la generación electroquímica de hidrógeno»).
Además de Kato, el grupo estaba formado por el Dr. Ruirui Song, también del Instituto de Investigación de Materiales de la Universidad de Tohoku, el profesor asistente Jiuhui Han del Instituto de Investigación Fronteriza de Ciencias Interdisciplinarias (FRIS) de la Universidad de Tohoku y el profesor Mingwei Chen de la Universidad Johns Hopkins.
De cara al futuro, el grupo de investigación espera utilizar la desaleación de metales líquidos para desarrollar más compuestos intermetálicos nanoporosos monolíticos mediante la investigación de los mecanismos fundamentales detrás de las fases intermetálicas generales.
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