Esquema de la nueva celda:(1) labio roscado; (2) apertura para el paso del haz de radiación; (3) ventana; (4, 5, 17) junta tórica; (6, 16) contraelectrodo; (7) parte 1 del cuerpo celular; (8) cámara para electrolito, contraelectrodo y electrodo de referencia; (9, 11, 13) entrada-salida de electrolito; (10) entrada del electrodo de trabajo; (12) entrada del electrodo de referencia; (14) electrodo de referencia; (15) entrada de contraelectrodo; (18) perno; (19) parte 2 del cuerpo celular; (20) electrodo de trabajo (imagen:archivo del investigador). Crédito:FAPESP
Un nuevo dispositivo diseñado para ayudar a los científicos a estudiar en detalle lo que sucede durante las reacciones electroquímicas ha sido desarrollado por investigadores del Centro de Innovación en Nuevas Energías (CINE) en colaboración con investigadores del Laboratorio Brasileño de Luz Sincrotrón (LNLS). una unidad del Centro Brasileño de Investigación en Energía y Materiales (CNPEM). CINE es un Centro de Investigación en Ingeniería (ERC) establecido por la FAPESP (Fundación de Investigación de São Paulo) y Shell y está alojado en la Universidad de Campinas (UNICAMP) en el estado de São Paulo. Brasil.
El dispositivo, una celda espectroelectroquímica, mejora el rendimiento de las pilas de combustible, electrolizadores, baterías y otros aparatos utilizados para convertir energía química en electricidad o viceversa. Se ha realizado una gran cantidad de investigación sobre equipos de este tipo como parte del esfuerzo por desarrollar soluciones de generación y almacenamiento de energía renovable.
El nuevo dispositivo es una celda que puede usarse para monitorear experimentos electroquímicos que involucran una variedad de instrumentos espectroscópicos que operan en bandas de frecuencia específicas del espectro electromagnético. como infrarrojos, luz visible, y radiografías, y analizar multilateralmente el comportamiento de materiales en reacciones electroquímicas, tanto moléculas en solución electrolítica como electrodos.
Un artículo sobre la investigación se publica como artículo de portada por ChemElectroChem , junto con una entrevista con el último autor, Pablo Sebastián Fernández, investigador del CINE.
"La principal diferencia y ventaja de nuestro dispositivo es que se pueden realizar diferentes tipos de análisis con una sola celda, gracias a una ventana que se puede intercambiar de acuerdo con el análisis de interés, Fernández dijo a Agência FAPESP. "Es posible utilizar ventanas transparentes a infrarrojos, ventanas transparentes a la luz visible y ventanas transparentes a los rayos X, obtener análisis espectroscópicos en cada una de estas bandas de frecuencia, entre otras cosas."
Esto significa que una sola celda es capaz de realizar espectroscopía infrarroja in situ, Espectroscopia Raman (que utiliza luz visible), y absorción y difracción de rayos X, entre otras técnicas.
Aparte de la ventana especial, el dispositivo contiene todos los componentes normales de una celda electroquímica, como un electrodo de trabajo, Electrodo contador, electrodo de referencia, y electrolito con sales y moléculas de interés.
"Los rayos de radiación electromagnética que atraviesan la ventana interactúan con las moléculas de interés, que están en el electrolito, y el catalizador cuya eficiencia se está estudiando, "Dijo Fernández.
Otra ventaja, él agregó, es que la solución electrolítica puede cambiarse durante el análisis y medirse en condiciones de flujo, gracias a la arquitectura de la celda.
