Sono stati sviluppati aerogel di metallo nobile di nuovo tipo per un'eccezionale elettrocatalisi a pH universale verso la reazione di evoluzione dell'idrogeno e la reazione di riduzione dell'ossigeno. Attestazione:Wiley-VCH
L'elettrocatalisi è uno degli argomenti più studiati nel campo della scienza dei materiali, perché è ampiamente coinvolto in molti importanti processi legati all'energia, come la reazione di riduzione dell'ossigeno (ORR) per le celle a combustibile, la reazione di evoluzione dell'idrogeno (HER) per la produzione di idrogeno verde, e la reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER) per batterie metallo-aria. Gli aerogel di metalli nobili (NMA) emergono come una nuova classe di elettrocatalizzatori eccezionali grazie alla caratteristica combinata di metalli e aerogel. Però, limitato dalle composizioni disponibili, le reazioni elettrocatalitiche esplorate sugli NMA sono molto limitate e alcuni importanti processi elettrochimici non sono stati studiati.
Il ricercatore di Alexander von Humboldt Ran Du in collaborazione con il Prof. Wei Jin dell'Università di Jiangnan, Cina, recentemente creato vari aerogel di metalli nobili, rivelando il loro potenziale senza precedenti per la catalisi elettrochimica universale a pH diversificato, compreso ORR, SUA, e scissione elettrochimica dell'acqua. Questi risultati abbracciano in gran parte il territorio di applicazione delle NMA per le celle a combustibile, produzione di idrogeno verde e molti altri. Il lavoro è stato pubblicato sulla rinomata rivista Materiali energetici avanzati .
Adottando un forte agente salante (es. fluoruro di ammonio [NH 4 F]) come iniziatore per innescare la gelificazione, la composizione degli aerogel di metalli nobili così ottenuti (NMA) è stata estesa a vari sistemi bi- e trimetallici. Successivamente Ran Du e il suo team hanno manipolato la composizione chimica, espandendo così il territorio di applicazione degli NMA all'elettrocatalisi ORR universale a pH, L'elettrocatalisi LEI, e scissione elettrochimica dell'acqua. In particolare, l'aerogel Au-Rh e l'aerogel Au-Pt hanno manifestato straordinarie prestazioni universali di pH per l'elettrocatalisi HER e ORR, rispettivamente, entrambi i quali superano notevolmente il Pt/C commerciale (platino su carbonio) in ambienti a pH ampio.
"Ulteriori direzioni di ricerca possono essere poste sulla sintesi di NMA controllata dalla morfologia, e la determinazione delle correlazioni tra le caratteristiche strutturali degli NMA e le loro proprietà elettrocatalitiche, " presuppone il chimico Ran Du.
