Mecanismo de adsorción de puente de doble sitio activo de Ni-WO₃ para aumentar la electrólisis de la urea a gran...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los catalizadores basados en níquel son prometedores para la electrólisis de la urea.
• La fuerte interacción con los intermediarios de COO limita el rendimiento del catalizador.

Objetivo del estudio:

• Para diseñar sitios activos duales utilizando WO3 integrado con Ni.
• Para regular la adsorción intermedia de la reacción para mejorar la electrólisis de la urea.

Principales métodos:

• Caracterización experimental y cálculos teóricos.
• Fabricación de catalizadores con doble sitio activo de Ni-WO3.
• Pruebas electroquímicas en la electrólisis de la urea.

Principales resultados:

• La transferencia de electrones de Ni a WO3 crea sitios de Ni con deficiencia de electrones.
• La adsorción específica de los productos intermedios (-NH2 en Ni, CO en WO3) forma un puente Ni-NCO-W.
• El catalizador optimizado alcanza 1000 mA cm-2 a 1,44 VRHE para la reacción de oxidación de urea (UOR), 2,2x Ni.
• Funcionamiento estable a 1000 mA cm-2 durante 300 h en un conjunto de electrodos de membrana.

Conclusiones:

• La ingeniería de doble sitio activo es eficaz para la electrólisis de la urea a base de Ni.
• El catalizador Ni-WO3 mejora significativamente la actividad y la estabilidad de la UOR.
• Este enfoque ofrece ideas para el diseño de electrocatalizadores avanzados.