Los químicos de la Ruhr-Universität Bochum han desarrollado un nuevo método para fijar polvos de catalizador en las superficies de los electrodos. En la actualidad, el alto estrés físico inducido en las películas de catalizador por reacciones de desprendimiento de gas dificulta la aplicación de catalizadores en polvo. La técnica desarrollada es potencialmente interesante para la producción de hidrógeno por electrólisis de agua. Un equipo que involucra a la Dra. Corina Andronescu, Stefan Barwe y el profesor Dr. Wolfgang Schuhmann del Centro de Ciencias Electroquímicas informan sobre esto en la edición internacional de Angewandte Chemie .

"Las síntesis de catalizadores a menudo apuntan a nanopartículas para lograr un área de superficie alta, "Explica Wolfgang Schuhmann. Sin embargo, La fijación firme y estable de nanopolvos en electrodos sigue siendo un desafío. Existen aglutinantes de catalizador adecuados para electrodos empleados en medios ácidos. Dichos aglutinantes se utilizan a menudo en entornos alcalinos debido a la falta de alternativas adecuadas. Sin embargo, Un gran inconveniente de utilizar estos materiales aglutinantes en electrolitos alcalinos es que son intrínsecamente inestables y eléctricamente aislantes. impidiendo así esencialmente la aplicación de muchos catalizadores en polvo altamente activos y potencialmente interesantes industrialmente.

El polímero se transforma en carbono

El equipo de Bochum propone un nuevo método para la fijación hermética del catalizador en polvo en superficies metálicas. Utilizaron un polímero orgánico específico, a saber, polibenzoxazina, que se transforma en carbono a temperaturas de alrededor de 500 grados centígrados. El polímero se aplicó junto con el catalizador en polvo sobre la superficie de un electrodo de níquel y posteriormente se calentó a altas temperaturas. Tras el tratamiento térmico, el polímero se transforma en una matriz de carbono que incorpora las partículas de catalizador en polvo.

El carácter distintivo fue la elección del polímero utilizado. Las polibenzoxazinas son altamente termoestables y presentan una contracción casi nula a temperaturas más altas. En ausencia de oxígeno, se carbonizan dando un alto contenido de carbonilla residual.

Fácil de producir

"Esperamos que el método presentado también sea aplicable a escala industrial, aunque esto aún no se ha validado. Sin embargo, los procedimientos necesarios ya están bien establecidos, ", Dice Schuhmann. En principio, es la misma técnica que pintar la puerta de un coche. "Se podría rociar una mezcla de catalizador y polímero sobre la superficie de un electrodo, que luego se transfiere a un horno, ", dice el científico. El equipo del Centro de Ciencias Electroquímicas ya lo probó a escala de laboratorio.