Transformación dirigida por litio de hidróxidos amorfos de iridio (oxígeno) para producir catalizadores de oxidación...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• La reacción de evolución del oxígeno (OER) es vital para los sistemas de energía basados en la electrólisis del agua.
• Los óxidos de iridio son catalizadores eficaces debido a su estabilidad en condiciones adversas.
• El tratamiento a alta temperatura (> 350 °C) de los hidróxidos de iridio (óxido) produce típicamente rutilo de baja actividad IrO2.

Objetivo del estudio:

• Investigar la transformación a alta temperatura de los hidróxidos de iridio (óxido).
• Explorar la actividad catalítica y la estabilidad de las fases de óxido de iridio resultantes.
• Identificar vías para la estabilización de catalizadores de iridio de alta actividad para aplicaciones industriales.

Principales métodos:

• Preparación de hidróxidos de iridio (óxido) con bases de metales alcalinos.
• Tratamiento a alta temperatura de los catalizadores a temperaturas variables (hasta 500 °C).
• Caracterización de los materiales resultantes (por ejemplo, identificación de fase, actividad, ensayo de estabilidad).

Principales resultados:

• La transformación del hidróxido de iridio (óxido) a >350 °C depende de los metales alcalinos residuales.
• La formación de rutilo IrO2 conduce a una actividad OER deficiente.
• El IrO2 nanocristalino Li-intercalado muestra una actividad comparable y una estabilidad mejorada después de un tratamiento a 500 °C.

Conclusiones:

• IrO2 intercalado con litio es un catalizador estable y altamente activo para la reacción de evolución del oxígeno.
• Este material es prometedor para los procedimientos industriales, incluida la producción de membranas PEM.
• El iridato de litio nanocristalino ofrece una vía para estabilizar los sitios activos en los catalizadores de iridio.