Los electrocatalizadores de carbono poroso dopados con nanoagrupación de IrMo derivados de Cucurbit[6]uril aumentan...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los electrocatalizadores de metales nobles son eficientes para la producción de hidrógeno, pero enfrentan desafíos en medios alcalinos debido a la cinética lenta de la reacción de evolución del hidrógeno (HER).
• La alta energía de disociación del agua en entornos alcalinos impide significativamente el proceso electroquímico de división del agua.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un electrocatalizador altamente activo y estable para una reacción eficiente de evolución de hidrógeno alcalino (HER).
• Para superar las limitaciones cinéticas de HER en medios alcalinos utilizando un nuevo material compuesto.

Principales métodos:

• Fabricación de una matriz de carbono poroso derivado de cucurbita[6]uril utilizando un método sin plantilla.
• Apoyo a los nanocúmulos de iridio-molibdeno (IrMo) ultrafinos dentro de la matriz de carbono porosa para crear el electrocatalisador IrMo-CBC.

Principales resultados:

• El electrocatalizador IrMo-CBC demostró un aumento significativo de la actividad alcalina de HER.
• Logró un sobrepotencial excepcionalmente bajo de 12 mV a 10 mA cm-2, una pendiente Tafel ultrasmall de 28.06 mV dec-1 y un TOF de 11.6 H2 s-1 a 50 mV sobrepotencial.
• Presenta un rendimiento superior en comparación con la mayoría de los catalizadores basados en iridio y Pt/C comerciales, con una eficiencia faradaica del 98%.

Conclusiones:

• La estructura única de la matriz de carbono derivada de cucurbita y los nanocúmulos de IrMo mejoran sinérgicamente el rendimiento de HER.
• IrMo-CBC presenta una alternativa prometedora para la producción eficiente y rentable de hidrógeno en electrolitos alcalinos.