Bajo costo Pt-Cu₃P/Cu₃(PO₄)₂ con una actividad excepcional de división de agua tanto en soluciones básicas como en...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• El desarrollo de catalizadores bifuncionales eficientes para la división del agua es crucial para las tecnologías de energía renovable.
• Los catalizadores existentes a menudo enfrentan limitaciones en la estabilidad y el rendimiento a través de diferentes electrolitos como el agua de mar.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y evaluar un nuevo catalizador bifuncional sin aglutinantes para una división eficiente del agua tanto en soluciones alcalinas como en agua de mar.
• Investigar las propiedades electrocatalíticas y los mecanismos subyacentes del catalizador desarrollado.

Principales métodos:

• Síntesis en dos pasos de Pt-Cu3P/Cu3(PO4)2 en malla de cobre (CM).
• Caracterización electroquímica que incluye mediciones de la reacción de evolución del hidrógeno (HER) y de la reacción de evolución del oxígeno (OER).
• Análisis de la morfología del catalizador y de las propiedades electroquímicas, como la superficie y la resistencia a la transferencia de carga.

Principales resultados:

• El catalizador Pt-Cu3P/Cu3(PO4) 2/CM (Pt-Cu3P/CPO/CM) mostró una excelente actividad de HER y una actividad OER superior en comparación con los valores de referencia.
• Logró una baja tensión de 1,653 V (alcalina) y 1,676 V (agua de mar) a 10 mA cm-2, superando el rendimiento de Pt/C/CM-RuO2/CM.
• La heterojunción Pt-Cu3P/CPO formada in situ mejoró el rendimiento catalítico al aumentar el área de superficie y reducir la resistencia a la transferencia de carga.

Conclusiones:

• Pt-Cu3P/CPO/CM es un catalizador bifuncional autoportante muy eficaz para la división del agua en diversos electrolitos.
• El estudio ofrece una valiosa estrategia de diseño de materiales para el desarrollo de electrocatalizadores avanzados basados en Cu3 ((PO4) 2).