es.wedoany.com Noticia: La Universidad de Adelaida (University of Adelaide), en colaboración con la Universidad de Tohoku (Tohoku University), la Universidad de Ciencias de Tokio (Tokyo University of Science) y la Universidad de Vanderbilt (Vanderbilt University), ha desarrollado un diminuto catalizador compuesto por solo 15 átomos de iridio, cuya actividad másica es 1,5 veces superior a la de los catalizadores comerciales de iridio, y presenta una excelente durabilidad.
El hidrógeno verde se produce mediante la electrólisis del agua utilizando electricidad renovable, separándola en hidrógeno y oxígeno. La reacción de evolución de oxígeno (OER) en este proceso ocurre en un entorno altamente ácido y corrosivo. El iridio es uno de los pocos catalizadores que puede soportar este entorno, pero su costo y disponibilidad son limitados. El objetivo de la investigación es reducir la cantidad de iridio utilizado mientras se maximiza la actividad de reacción. Fabricar nanoclústeres metálicos con precisión atómica es una forma de reducir el uso de iridio, pero reducir las partículas metálicas a 1 nanómetro aumenta el área superficial y los sitios activos, mientras que el iridio tiende a oxidarse y volverse inestable al exponerse al aire.
Para superar la inestabilidad, el equipo de investigación diseñó un método de reducción con poliol utilizando etilenglicol y un proceso de intercambio de ligandos. Al recubrir el núcleo de átomos de iridio con moléculas de monóxido de carbono y trifenilfosfina, obtuvieron un nanoclúster de iridio compuesto por 15 átomos, que permanece altamente estable y resistente a la oxidación incluso cuando se sintetiza en aire. Posteriormente, los investigadores fijaron los nanoclústeres en un soporte de negro de carbón, preparando un catalizador sólido con un tamaño de partícula promedio de 0,9 nanómetros. Las pruebas mostraron que la actividad másica de este material es aproximadamente 1,5 veces superior a la de los catalizadores comerciales tradicionales de iridio, y puede funcionar de forma continua durante más de 20 horas sin una disminución significativa en el rendimiento. Análisis adicionales revelaron que la ultra miniaturización de las partículas de iridio altera sus propiedades electrónicas, haciendo que las reacciones químicas ocurran de manera más eficiente.
Yuichi Negishi, representante de la Universidad de Tohoku (Tohoku University), indicó que estos hallazgos ayudarán a fabricar nanoclústeres metálicos de alto rendimiento y rentables para abordar los desafíos energéticos y ambientales globales. Los resultados de la investigación se publicaron en el Journal of the American Chemical Society.
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