I seleniuri di metalli di transizione sono stati considerati una buona scelta per la scissione elettrocatalitica dell'acqua. Inoltre, le strutture metallo-organiche (MOF) sono state utilizzate per realizzare catalizzatori con buone capacità elettrocatalitiche. Tradizionalmente, i seleniuri derivati da MOF vengono prodotti tramite metodi di modello MOF auto-sacrificanti. Tuttavia, questa strategia consuma molta energia ed è difficile controllare con precisione la struttura e l'omogeneità dei componenti del prodotto durante la pirolisi.
Un gruppo di ricerca comprendente Wang-ting Lu, Fan Yu e Yun Zheng dell'Università di Jianghan e dell'Università di Fuzhou hanno utilizzato MOF stratificati bidimensionali (2D) come modelli auto-sacrificali per creare elettrocatalizzatori contenenti selenio (Se) ad alta efficienza per l'acqua complessiva scissione. Lo studio è pubblicato sulla rivista Frontiers in Energy .
Hanno adottato due strategie per introdurre l'elemento Se nel MOF Co-Fe, una delle quali è l'incisione del MOF così preparato da parte del SeO2 soluzione e l'altra, la sostituzione di SCN− con SeCN− come unità di costruzione. Viene valutata e ulteriormente discussa l'attività elettrochimica degli elettrocatalizzatori contenenti Se per catalizzare la reazione di evoluzione dell'idrogeno (HER) e la reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER).
Si è scoperto che entrambi i due approcci di introduzione del Se possono ovviamente migliorare le prestazioni di HER durante la scissione complessiva dell'acqua. Le elevate prestazioni elettrochimiche potrebbero essere il risultato dell'esclusiva struttura porosa gerarchica 2D e del forte effetto sinergico tra i diversi componenti del materiale.
Questo lavoro rivela che la progettazione razionale di MOF stratificati con linker contenenti S o Se come catalizzatori per la scissione dell'acqua è un'opzione fattibile per lo sviluppo di elettrocatalizzatori economici e a basso consumo energetico. Inoltre, fornisce un approccio innovativo per la sintesi di seleniuri metallici basati su MOF.
Ulteriori informazioni: Zhao-ting Shang et al, Strutture metallo-organiche bidimensionali bimetalliche contenenti selenio e loro derivati calcinati come elettrocatalizzatori per la scissione complessiva dell'acqua, Frontiers in Energy (2024). DOI:10.1007/s11708-024-0924-x
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