Síntesis rápida a temperatura ambiente de un electrocatalizador intermetálico ordenado y metastable

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las aleaciones intermetálicas ordenadas son materiales prometedores de alto rendimiento para reacciones electroquímicas.
• La síntesis convencional de intermetálicos ordenados requiere altas temperaturas y largos tiempos de reacción debido a las altas barreras de energía de activación para la difusión de metales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo y rápido método de síntesis a temperatura ambiente para nanoestructuras intermetálicas ordenadas.
• Investigar la actividad catalizadora electroquímica y la estabilidad del paladio-bismuto intermetálico ordenado sintetizado (Pd31Bi12).

Principales métodos:

• Se empleó deposición electroquímica directa para la síntesis de Pd31Bi12 intermetálico ordenado metastable.
• La síntesis se realizó a temperatura ambiente y se completó en cuestión de minutos.
• Se evaluó la actividad electrocatalítica para la reacción de reducción de oxígeno (ORR) y la estabilidad a largo plazo.

Principales resultados:

• El estudio sintetizó con éxito el Pd31Bi12 intermetálico ordenado metastable a temperatura ambiente.
• Pd31Bi12 demostró una actividad específica significativamente mayor (más de 35 ×) para la reducción de oxígeno al agua en comparación con los nanocatalizadores comerciales de platino y paladio.
• El catalizador mantuvo una alta actividad y cristalinidad después de 10.000 ciclos, lo que indica una excelente estabilidad.

Conclusiones:

• Un nuevo y eficiente método electroquímico a temperatura ambiente permite la síntesis rápida de intermetálicos ordenados.
• El Pd31Bi12 sintetizado representa un catalizador basado en el paladio altamente activo y estable para la reducción del oxígeno.
• Este trabajo abre nuevas vías para el descubrimiento de catalizadores y la síntesis de materiales intermetálicos avanzados.