La extracción de hidrógeno del agua a través de la electrólisis ofrece una ruta prometedora para aumentar la producción de hidrógeno, un combustible limpio y ecológico. Pero uno de los principales desafíos de la electrólisis del agua es la lenta reacción del oxígeno en el ánodo, conocida como reacción de desprendimiento de oxígeno (REA).

Una colaboración entre investigadores de la Universidad de Hunan y la Universidad de Shenzhen en China ha llevado a un descubrimiento que promete mejorar el proceso REA. En su artículo reciente, publicado en la revista KeAi Energía verde y medio ambiente , informan que el grabado, o en otras palabras, eliminar químicamente:las capas de óxido que se forman en la superficie de los electrocatalizadores de fosfuro metálico que se utilizan habitualmente en la electrólisis, puede aumentar la eficiencia de los REA.

El profesor Shuangyin Wang del Laboratorio Estatal Clave de Química / Biodetección y Quimiometría de la Universidad de Hunan dirigió el estudio. Explica:"Si bien los fosfuros metálicos se utilizan a menudo como catalizadores debido a sus propiedades fisicoquímicas únicas, como la alta conductividad, reservas de abundancia de la tierra y excelente rendimiento, una común, pero un hecho que a menudo se pasa por alto es que sufren rápidamente la oxidación atmosférica cuando se exponen al aire. Esto hace que formen capas de óxido en su superficie, lo que puede cambiar el proceso de reconstrucción de la superficie y confundir la relación estructura-desempeño ".

Para resolver este problema, El profesor Wang y sus colegas decidieron grabar esas superposiciones de óxido utilizando una técnica de plasma de descarga de barrera dieléctrica. Y descubrieron que el proceso de grabado no solo aceleraba el proceso de reconstrucción de la superficie, pero mejoró en gran medida la formación de hidróxidos metálicos y la actividad de los REA.

El profesor Wang dice:"Estos hallazgos son útiles para comprender la relación estructura-rendimiento de los fosfuros metálicos en la reacción de electrooxidación. Y sospechamos que el mismo proceso de grabado tiene el potencial de usarse en otros compuestos metálicos sensibles al oxígeno, como los calcogenuros, nitruros y carburos.

"Nuestra esperanza es que nuestro estudio oriente el diseño racional y la ingeniería de electrocatalizadores más eficientes para la electrólisis del agua".