Monitoreo de los cambios estructurales en las nanopartículas de iridio durante la electrocatálisis de la evolución...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• La comprensión de la estructura de las nanopartículas en condiciones de funcionamiento es clave para la catálisis.
• Las nanopartículas de iridio son electrocatalisadores prometedores para reacciones como la evolución del oxígeno.

Objetivo del estudio:

• Elucidar la evolución estructural de las nanopartículas de iridio ultrapequeñas durante la reacción de evolución del oxígeno (OER) en condiciones electroquímicas.
• Establecer las relaciones estructura-propiedad de los electrocatalizadores basados en iridio.

Principales métodos:

• Análisis de la función de dispersión total y distribución de pares de rayos X (PDF).
• Operando dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS) para la determinación del tamaño de las partículas.
• Espectroscopia de absorción de rayos X (XAS) para la confirmación estructural.

Principales resultados:

• Las nanopartículas metálicas de iridio exhiben una estructura decaédrica en potenciales reductores.
• El óxido de iridio formado electroquímicamente contiene racimos de rutilo a nanoescala (<1 nm).
• La fase de óxido de iridio activo en OER es en gran medida amorfa, con una contracción observada en condiciones de OER.

Conclusiones:

• La fase activa de óxido de iridio en el OER es predominantemente desordenada.
• Operando XAS se confirma la contracción de óxido de iridio durante la reacción.
• Las investigaciones multitecnicas operando son críticas para una comprensión completa del comportamiento del electrocatalisador.