Clusters basados en metales ultrapequeños y abundantes como catalizadores de evolución de oxígeno

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Ciencias de los materiales
• La electroquímica

Sus antecedentes:

• Los catalizadores de metales nobles son efectivos para la reacción de evolución del oxígeno (OER), pero son caros y escasos.
• La electrólisis del agua es clave para la producción de energía limpia y renovable.
• Es esencial desarrollar catalizadores OER rentables y altamente activos.

Objetivo del estudio:

• Informar sobre una nueva estrategia de molécula a racimo para sintetizar racimos trimetálicos ultrapequeños.
• Para investigar el rendimiento catalítico de estos grupos para la reacción de evolución de oxígeno.
• Demostrar una nueva vía para crear grupos bien definidos de metales de transición subnanométricos.

Principales métodos:

• Utilizó una molécula de polioxometalato como precursor.
• Empleó una estrategia de molécula a racimo para sintetizar racimos trimetálicos.
• Caracterizó los grupos de metales de transición ultrafinos (0,8 nm) resultantes con una composición controlable.

Principales resultados:

• Se obtienen grupos de metales de transición ultrapequeños (0,8 nm) con una composición química controlada.
• Se ha demostrado una reacción de evolución del oxígeno (OER, por sus siglas en inglés) altamente eficiente en medios alcalinos.
• El catalizador exhibió un sobrepotencial de 192 mV a 10 mA cm-2, una pendiente Tafel de 36 mV dec-1 y una estabilidad de 30 h.

Conclusiones:

• La estrategia de molécula a racimo produjo con éxito catalizadores OER eficientes y estables.
• Los grupos trimetálicos desarrollados ofrecen una alternativa rentable a los metales nobles.
• El método de síntesis tiene aplicaciones potenciales más allá de la catálisis OER.