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    Un nuevo conocimiento acerca el hidrógeno sostenible un paso más

    Crédito:ca_heckler

    Los químicos de Leiden, Marc Koper e Ian McCrum, han descubierto que el grado en que un metal se une al átomo de oxígeno del agua es decisivo para determinar qué tan bien tiene lugar la conversión química del agua en hidrógeno molecular. Esta información ayuda a desarrollar mejores catalizadores para la producción de hidrógeno sostenible, una materia prima importante para la industria química y el combustible necesario para los coches de hidrógeno respetuosos con el medio ambiente. Publicación en Energía de la naturaleza .

    Durante años ha habido un acalorado debate en la literatura:¿cómo acelerar la producción electroquímica de hidrógeno en electrodos de platino en un ambiente alcalino? El químico Ian McCrum observó desde el margen y concluyó que parte del debate fue causado por el hecho de que los debatientes estaban mirando electrodos ligeramente diferentes, haciendo que los resultados sean incomparables. Es hora de cambiar eso McCrum pensó, quien era un posdoctorado LEaDing Fellow en el grupo del profesor Marc Koper en ese momento.

    Cristal de platino

    McCrum, que ahora trabaja en América, utilizó un cristal de platino especial. Para entender qué tiene de especial este cristal, necesitamos acercarnos a la superficie del platino. Esto no es plano y liso, pero irregular con pequeños pasos y torceduras. Y es precisamente en estas irregularidades donde tienen lugar las reacciones químicas. McCrum diseñó el cristal especial de tal manera que la superficie tenga el mismo número de estas irregularidades en todo el cristal. Luego decoró los bordes con diferentes metales, tales como rutenio y molibdeno. De este modo, se aseguró de que todos los electrodos tuvieran exactamente la misma estructura atómica, pero cada vez con un metal diferente en los bordes. Esto le permitió variar la interacción del electrodo con el átomo de oxígeno del agua de una manera sistemática y bien definida.

    Entonces comenzaron las mediciones, con un resultado sorprendente. Marc Koper dice:"Nuestro avance es que parece haber un vínculo claro entre la actividad del electrodo para producir hidrógeno y el grado en que el metal en el borde se une al átomo de oxígeno del agua". Este último también se conoce como oxofilicidad, con oxofílico que significa literalmente amante del oxígeno. "Incluso hemos encontrado un óptimo para esta oxofilicidad, ", dice Koper." Ahora hemos establecido definitivamente que la oxofilicidad de la superficie juega un papel muy importante en la electrólisis ". Los científicos también desarrollaron un modelo para explicar la existencia de este óptimo.

    Hacia el hidrógeno sostenible

    Los hallazgos son un gran paso adelante en el debate científico. Koper dice:"Este nuevo conocimiento es importante en nuestro campo. Debido a que hemos encontrado un óptimo en oxofilicidad, podemos buscar más específicamente mejores catalizadores para la producción sostenible de hidrógeno ".


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