Cambio constante: explorando la catálisis dinámica de la reacción de evolución del oxígeno y las transformaciones...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Las perovskitas a base de iridio son catalizadores prometedores para la reacción de evolución del oxígeno (OER) en los electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM).
• Una comprensión más profunda de su comportamiento dinámico en condiciones de reacción es crucial para diseñar catalizadores estables y eficientes.

Objetivo del estudio:

• Investigar la naturaleza dinámica de la perovskita SrIr0.8Zn0.2O3 bajo condiciones ácidas.
• Para aclarar los mecanismos detrás de su rendimiento y estabilidad en el tiempo.

Principales métodos:

• Experimentos electroquímicos combinados con espectroscopia de absorción de rayos X in situ y ex situ (XAS).
• Análisis de los cambios de material durante el ciclo electroquímico en un entorno ácido.

Principales resultados:

• Se observó una mejora inicial en la actividad OER y un aumento en el estado de oxidación de Ir con el ciclo.
• El SrIr0.8Zn0.2O3 sufre una transición de metal a aislante (MIT) inducida por el OER debido a la reorganización de la superficie y los cambios de cristalinidad.
• Este MIT está relacionado con la exposición a condiciones ácidas y oxidantes.

Conclusiones:

• El MIT inducido por OER en las perovskitas iridadas presenta un nuevo desafío de estabilidad.
• Este hallazgo es crítico para el diseño futuro de catalizadores de iridato robustos para la electrólisis del agua PEM, complementando los problemas de disolución conocidos.