Un polioxometalato sustituido por dirutenio como electrocatalizador para la generación de oxígeno

Área de la Ciencia:

• La electroquímica es electroquímica.
• La catálisis de la catálisis.
• Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.

Sus antecedentes:

• Los heteropolyaniones de metales de transición son catalizadores conocidos para las oxidaciones orgánicas.
• Sus similitudes estructurales con los catalizadores de oxidación de agua de dioxorutenio sugirieron potencial para la generación de O2.
• Sin embargo, su uso en la generación de O2 no ha sido reportado previamente.

Objetivo del estudio:

• Investigar el potencial de los polioxometalatos sustituidos por di-rutenio (POM) para catalizar la generación electroquímica de O2.
• Para aclarar el papel de la proximidad del sitio de rutenio en el mecanismo de evolución de O2.

Principales métodos:

• Catalización electroquímica utilizando un POM sustituido por di-rutenio, [Ru2Zn2(H2O)2(ZnW9O34) ]14-.
• Estudio comparativo con un catalizador POM sustituido por mono rutenio.
• Análisis de la cinética de los electrodos, incluidas las mediciones de la pendiente de Tafel.

Principales resultados:

• El POM sustituido por di-rutenio catalizó con éxito la generación electroquímica de O2.
• La generación de O2 se observó solo cuando estaban presentes sitios adyacentes de rutenio.
• El análisis de la cinética de los electrodos arrojó una pendiente Tafel de aproximadamente 120 mV.

Conclusiones:

• Los sitios adyacentes de rutenio en los POM son esenciales para catalizar la generación de O2.
• Los hallazgos apoyan una vía de reacción que involucra dos especies de oxígeno unidas al rutenio.
• Los resultados se alinean con los mecanismos establecidos para la evolución electroquímica del oxígeno.