Los científicos de UNIST han desarrollado un nuevo catalizador que puede dividir el agua en hidrógeno casi tan bien como el platino. pero menos costoso y se encuentra con frecuencia en la Tierra.

Como se describe en la revista Nanotecnología de la naturaleza , este material a base de rutenio (Ru) funciona casi tan eficientemente como el platino y probablemente muestra el rendimiento catalítico más alto sin verse afectado por el pH del agua.

El equipo de investigación dirigido por el profesor Jong-Beom Baek de Energía e Ingeniería Química en UNIST ha sintetizado Ru y C2N, una estructura orgánica bidimensional, para verificar su desempeño como catalizador separador de agua. Con la ayuda de este nuevo catalizador, titulado Ru @ C2N ahora es posible producir hidrógeno de manera eficiente.

La tecnología para producir hidrógeno a partir del agua requiere un buen catalizador para la competitividad comercial. Estos catalizadores de división de agua deben exhibir una alta eficiencia de conversión de hidrógeno y una excelente durabilidad. funcionan bien a baja tensión, y debe ser económico.

Los catalizadores basados ​​en Pt utilizados en la reacción de generación de hidrógeno son metales nobles muy costosos, resultando en costos adicionales y dificultad de producción en masa. También son menos estables en un ambiente alcalino.

Una solución, muchos investigadores sugieren, era construir catalizadores hechos de metales no nobles. Sin embargo, Debido a que estos materiales se corroen rápidamente en condiciones ácidas y operan a voltajes muy altos, la productividad era limitada.

El Ru @ C? N, desarrollado por el profesor Baek es un material de alto rendimiento que satisface la competitividad comercial de los cuatro catalizadores de disociación de agua.

Este material exhibe una alta frecuencia de rotación (TOF) tan alta como Pt y se puede operar con suministro de bajo voltaje. Además, no se ve afectado por el pH del agua y se puede utilizar en cualquier entorno.

El proceso de síntesis de Ru @ C2N es simple. El profesor Baek y sus colegas simplemente mezclaron la sal de rutenio (RuCl3) con los monómeros que forman la estructura orgánica bidimensional porosa, C2N. El catalizador Ru @ C2N se produce luego de pasar por procesos de reducción y tratamiento térmico.

Los investigadores utilizaron el mismo proceso para construir M @ C? N (M =Co, Ni, Pd, Pt) catalizadores, usando cobalto (Co), níquel (Ni), plomo (Pb) y platino (Pt). Al comparar su eficiencia de producción de hidrógeno, el catalizador Ru @ C2N exhibió el rendimiento catalítico más alto con la sobretensión más baja, así como una actividad catalítica superior.

"Nuestro estudio no solo sugiere nuevas direcciones en la ciencia de los materiales, pero también presenta una amplia gama de posibilidades desde la ciencia básica hasta la aplicada, ", dice el profesor Baek." Se espera que este material atraiga la atención en muchas áreas gracias a su potencial científico ".