Ricerca recente pubblicata su National Science Review da un team guidato dal Dr. Rong Cao e dal Dr. Minna Cao del Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Accademia cinese delle scienze, e dal Dr. Dongshuang Wu della Nanyang Technological University, Singapore, ha dimostrato il successo della progettazione e della sintesi di una serie di nanocatalizzatori core-shell inferiori a 10 nm costituiti da un nucleo Au e un Aux Ir1-x guscio in lega.
Il primo autore, il dottor Huimin Wang, ha sintetizzato con successo e testato sistematicamente le prestazioni di scissione dell'acqua elettrocatalitica di questa serie di materiali.
Il dottor Huimin Wang ha scoperto che il sito attivo IrOx può essere progettato con precisione modulando la componente Au/Ir sulla superficie di Au@Aux Ir1-x struttura nucleo-guscio. IrOx specie sull'Au@Aux Ir1-x la superficie è generalmente considerata la specie attiva per le OER.
Tuttavia, una quantità eccessiva di IrOx sposta il centro della banda D del catalizzatore vicino al livello di Fermi, causando un'affinità di legame troppo forte degli intermedi che necessita di un sovrapotenziale piuttosto elevato per l'OER. Spettroscopie basate su raggi X di sincrotrone, microscopia elettronica e calcoli della teoria del funzionale della densità combinati con test elettrochimici hanno rivelato che un rapporto ottimale di IrOx combinato con un centro in banda D adatto produce la migliore attività OER.
Tra questi, l'attività intrinseca e la durabilità di Au@Au0,43 Ir0,57 sono sostanzialmente migliorati. Con un carico di soli 0,02 mgIr /cm 2 , è stabile per almeno 320 ore ad un'elevata densità di corrente di 100 mA/cm 2 .
Ulteriori informazioni: Huimin Wang et al, nanoparticelle Au@AuxIr1−x con nucleo metallico/guscio in lega di dimensioni inferiori a 10 nm come catalizzatori altamente durevoli per la scissione dell'acqua acida, National Science Review (2024). DOI:10.1093/nsr/nwae056
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