[ad_1]
Investigadores del Reino Unido y China han informado sobre una técnica novedosa para acelerar el desarrollo de nanoarquitecturas binarias de óxidos metálicos e hidróxidos dobles en capas sobre espumas de níquel para aplicaciones electrocatalíticas. Esta técnica se basa en un mecanismo de reacción hidrotermal inducida por láser (LIHR) y se describe en detalle en un estudio publicado en Revista internacional de fabricación extrema el 1 de noviembrecalle2023.
![Mecanismo LIHR para el desarrollo de aplicaciones electrocatalíticas.](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_40551_17013507925444796.jpg)
La síntesis electroquímica a gran escala de hidrógeno a partir de la división del agua requiere el desarrollo de electrocatalizadores para romper las barreras de energía cinética para la reacción de evolución de hidrógeno (HER) y la reacción de evolución de oxígeno (OER). Se necesitan electrocatalizadores rentables, estables y activos.
Aunque hay muchas opciones, los catalizadores base a base de níquel, particularmente los catalizadores de Ni-Mo, se han vuelto populares para los HER alcalinos, mientras que los hidróxidos dobles en capas (LDH) basados en metales de transición (Fe, Co y Ni) se han vuelto populares para los catalizadores REA en Los medios alcalinos ganaron popularidad.
Sin embargo, estos electrocatalizadores suelen producirse mediante procesos solvotérmicos o hidrotermales, que requieren mucha energía y tiempo, además de autoclaves y disolventes.
Para superar estos problemas, el equipo pionero en la síntesis de electrocatalizadores láser desarrolló una ruta alternativa al tratamiento hidrotermal tradicional mediante la irradiación con láser de un sustrato sumergido en un líquido que contiene precursores de sales metálicas.
El mecanismo de reacción hidrotermal ocurre en las espumas de níquel cuando la interacción del rayo láser en la interfaz entre el líquido (que contiene precursores de Ni/Mo o Fe/Ni) y el sustrato de níquel produce una combinación de alta temperatura y alta presión que cumple con los requisitos del óxido metálico. crecimiento sobre el sustrato.
Estas nanoestructuras preparadas por LIHR exhiben una excelente actividad catalítica para la división general del agua y, lo que es más importante, una durabilidad superior a la densidad de corriente industrial en comparación con la mayoría de los catalizadores conocidos y los catalizadores comerciales de metales nobles. Además, LIHG mejora la tasa de producción en más de 19 veces, pero utiliza solo el 27,78% de la energía total que requieren los métodos hidrotermales tradicionales para lograr la misma producción.
Dr. Yang Sha, autor principal del estudio y estudiante de doctorado de la Universidad de Manchester.
El profesor Zhu Liu de la Academia China de Ciencias, Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo, añadió: “LIHR fue descrito por primera vez en 2013 por Yeo et al. descrito. para producir nanocables locales de ZnO mediante reacciones fototérmicas. Esta técnica es rápida, versátil, escalable y rentable y permite la síntesis directa de nanoestructuras de óxido metálico. Sin embargo, esta técnica ha sido poco investigada y aún es necesario explorar sus posibles aplicaciones. Esperamos que este estudio proporcione una nueva ruta para la síntesis rápida de electrodos electrocatalíticos independientes. Seguimos ampliando sus aplicaciones, incluido el crecimiento LIHR de películas delgadas de óxido metálico nanoestructuradas (ZnO, SnO2) para células solares de perovskita.«
Referencia de la revista:
Sha, Y., et. Alabama. (2023) Hacia una nueva ruta para la síntesis rápida de electrodos electrocatalíticos mediante una reacción hidrotermal inducida por láser para la división del agua. Revista internacional de fabricación extrema. doi:10.1088/2631-7990/ad038f
Fuente: http://www.ijemnet.com/
[ad_2]