Investigadores de la Universidad de Chiba en Japón han logrado mejorar el conocimiento de una aleación de oro (Au) y níquel (Ni) que mostró una prometedora actividad de Reacción de Evolución del Hidrógeno (HER).
Según el comunicado, HER es lo que ocurre cuando se utiliza una célula electroquímica para dividir agua y se libera gas hidrógeno en el electrodo cargado negativamente.
En un artículo publicado en la revista ChemElectroChem, los científicos explican que investigaron la estructura superficial, la disposición atómica y la actividad HER de aleaciones superficiales de AuNi preparadas a diferentes temperaturas de aleación sobre electrodos monocristalinos de Au.
«Los metales raros y muy caros, como el platino, se utilizan habitualmente como catalizadores para la electrólisis del agua. Aunque el Au presenta una gran estabilidad química como catalizador en comparación con el platino, adolece de una baja actividad HER«, explicó Masashi Nakamura, investigador principal.
«Ahora, las nanopartículas de AuNi han surgido como una prometedora alternativa sin platino, y es crucial mejorar aún más su actividad HER«, agregó el científico.
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Detalles de la investigación
Para llegar a este hallazgo, el comunicado señala que Nakamura y su equipo transfirieron el electrodo de AuNi/Au a una celda electroquímica con ácido sulfúrico 0,05 M para realizar mediciones de voltamperometría cíclica (CV) y voltamperometría de barrido lineal (LSV), evaluando su actividad HER.
También se analizaron las propiedades superficiales del catalizador AuNi/Au mediante técnicas de espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) y difracción de rayos X superficial (SXRD).
Los CVs y LSVs revelaron que la actividad HER de AuNi/Au dependía de la estructura superficial del sustrato de Au, siendo la superficie (110) la que presentaba la mayor actividad seguida de (111) y (100), respectivamente.
En opinión de los investigadores, estos conocimientos sobre las propiedades estructurales y electroquímicas de la aleación superficial AuNi allanan el camino hacia catalizadores basados en Au altamente activos y duraderos para aplicaciones prácticas de electrólisis y pilas de combustible.
«El diseño de electrocatalizadores eficaces sin platino puede reducir el costo de la electrólisis del agua y mejorar su eficiencia de conversión energética, lo cual es crucial para acelerar el avance hacia una sociedad impulsada por el hidrógeno», afirmó Nakamura.
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