[MoO ((S₂) ₂L]^1- (L = picolinato o pirimidina-2-carboxilato) Complejos como MoS_x-Inspirados por electrocatalisadores...

Área de la Ciencia:

• Química inorgánica
• La electroquímica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los catalizadores de sulfuro de molibdeno (Mo-S) son abundantes en la tierra y son efectivos para la producción de hidrógeno electrocatalítico.
• El desarrollo de imitaciones moleculares de catalizadores de Mo-S puede proporcionar propiedades electrónicas sintonizables y conocimientos mecanicistas.
• Los electrocatalizadores homogéneos ofrecen ventajas en el control de los mecanismos y propiedades de reacción.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar complejos solubles en agua de molibdeno y azufre inspirados en materiales catalíticos Mo-S.
• Evaluar la estabilidad y la actividad electrocatalítica de estos complejos para la reacción de evolución del hidrógeno (HER).
• Explorar el potencial de los complejos moleculares de Mo-S como electrocatalizadores homogéneos para HER.

Principales métodos:

• Síntesis de dos complejos de Mo-S solubles en agua: (NEt4) [MoO(S2) 2 picolinato] (Mo-pic) y (NEt4) [MoO(S2) 2 pirimidina-2-carboxilato] (Mo-pym).
• Caracterización mediante espectroscopia de RMN de 1H para evaluar la estabilidad.
• Evaluación electroquímica para determinar la actividad catalítica de HER, incluida la frecuencia de rotación (TOF) y los potenciales de inicio.

Principales resultados:

• El Mo-pic demostró una notable estabilidad térmica y aeróbica en una solución de d6-DMSO a 100 °C.
• Tanto Mo-pic como Mo-pym funcionaron como electrocatalisadores homogéneos para el HER.
• El Mo-pym exhibió una mayor actividad catalítica con un TOF de 42-48 s-1 y un potencial de inicio de 175 mV en comparación con el Mo-pic (TOF 27-34 s-1, potencial de inicio de 240 mV).

Conclusiones:

• Los complejos de Mo-S sintetizados son electrocatalizadores homogéneos estables y eficaces para la HER.
• Estas imitaciones moleculares proporcionan valiosos conocimientos mecanicistas sobre la electrocatálisis de Mo-S.
• El estudio pone de relieve el potencial de diseñar complejos moleculares de Mo-S para una producción eficiente y estable de hidrógeno.