Las nanoislas de carburo con sitios de Mo-Ru confinados permiten la adsorción y disociación secuenciales de H2O para...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• La reacción de evolución del hidrógeno (HER) es crucial para las tecnologías de energía limpia.
• El desarrollo de electrocatalizadores eficientes y rentables para el HER alcalino sigue siendo un desafío.
• Los catalizadores basados en platino son efectivos pero caros.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y sintetizar un nuevo electrocatalizador para el HER alcalino mejorado.
• Investigar los efectos sinérgicos de los sitios en tándem Mo-Ru para la catálisis HER.
• Para comparar el rendimiento del nuevo catalizador con el de platino/carbono comercial (Pt/C).

Principales métodos:

• Síntesis de átomos individuales de rutenio anclados en nanoislas de MoC incrustadas en nanohojas de carbono dopadas con nitrógeno.
• Caracterización electroquímica del catalizador para el HER en medios alcalinos.
• Evaluación del rendimiento, incluidas las mediciones de exceso de potencial y de actividad de masa.

Principales resultados:

• El catalizador sintetizado exhibió un bajo sobrepotencial de 78 mV a 10 mA cm-2.
• El catalizador demostró una actividad de masa 15 veces mayor que la Pt/C comercial.
• Los sitios en tándem Mo-Ru en las islas nano fueron identificados como clave para mejorar el rendimiento.

Conclusiones:

• Los sitios en tándem Mo-Ru mejoran sinérgicamente la actividad electrocatalítica para HER.
• Este nuevo catalizador ofrece una alternativa prometedora y rentable al Pt/C para la producción de hidrógeno alcalino.