L'estrazione di idrogeno dall'acqua attraverso l'elettrolisi offre un percorso promettente per aumentare la produzione di idrogeno, un carburante pulito ed ecologico. Ma una delle principali sfide dell'elettrolisi dell'acqua è la reazione lenta dell'ossigeno all'anodo, nota come reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER).

Una collaborazione tra ricercatori dell'Università di Hunan e dell'Università di Shenzhen in Cina ha portato a una scoperta che promette di migliorare il processo OER. Nel loro recente articolo, pubblicato sulla rivista KeAi Energia verde e ambiente , riferiscono che l'incisione o, in altre parole, rimozione chimica:gli strati di ossido che si formano sulla superficie degli elettrocatalizzatori di fosfuro metallico regolarmente utilizzati nell'elettrolisi, può aumentare l'efficienza dell'OER.

Il professor Shuangyin Wang dello State Key Laboratory of Chem/Bio-sensing and Chemometrics presso l'Università di Hunan ha guidato lo studio. Spiega:"Mentre i fosfuri metallici sono spesso usati come catalizzatori a causa delle loro proprietà fisico-chimiche uniche come l'elevata conduttività, riserve di abbondanza di terra e prestazioni eccellenti, un comune, ma il fatto spesso trascurato è che sono pronti a subire l'ossidazione atmosferica quando sono esposti all'aria. Questo li induce a formare strati di ossido sulla loro superficie, che può cambiare il processo di ricostruzione della superficie e confondere il rapporto struttura-prestazioni".

Risolvere questo problema, Il professor Wang e i suoi colleghi hanno deciso di incidere quegli strati di ossido utilizzando una tecnica al plasma di scarica a barriera dielettrica. E hanno scoperto che il processo di incisione non solo ha accelerato il processo di ricostruzione della superficie, ma ha notevolmente migliorato la formazione di idrossidi metallici e l'attività OER.

Il prof. Wang dice, "Questi risultati sono utili per comprendere la relazione struttura-prestazioni dei fosfuri metallici nella reazione di elettroossidazione. E sospettiamo che lo stesso processo di incisione abbia il potenziale per essere utilizzato su altri composti metallici sensibili all'ossigeno come i calcogenuri, nitruri e carburi.

"La nostra speranza è che il nostro studio guidi la progettazione razionale e l'ingegneria di elettrocatalizzatori più efficienti per l'elettrolisi dell'acqua".