Síntesis y Caracterización Electroquímica de Catalizadores de Óxido de Iridio Modificados con Ru para Electrólisis PEM
Autores: Chidziva, Stanford; Zide, Dorcas; Bambo, Joshua John; Sinto, Anele; Pasupathi, Sivakumar; Bladergroen, Bernard J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En la búsqueda de soluciones energéticas sostenibles, los electrolizadores de agua de membrana de intercambio de protones (PEMWEs) han surgido como una alternativa prometedora para la producción sostenible de hidrógeno limpio. Este estudio se centra en la síntesis y caracterización de catalizadores de óxido de iridio (IrO) modificados con rutenio (Ru). El ánodo es la principal razón del alto sobrepotencial de los PEMWEs y también aumenta considerablemente el costo de los electrolizadores. El IrO es altamente estable y resistente a la corrosión, particularmente en entornos ácidos, lo que lo convierte en un catalizador duradero para la reacción de evolución de oxígeno (OER) en los PEMWEs, aunque sufre de un sobrepotencial relativamente alto. El óxido de rutenio (RuO), por otro lado, es más activamente catalítico con un menor sobrepotencial, pero es menos estable en las mismas condiciones. En este estudio, el objetivo era mejorar la actividad catalítica y la estabilidad del catalizador del ánodo, IrO, a través de la incorporación controlada de Ru y reducir el costo total del catalizador debido a la disminución del contenido de iridio. Esta combinación sinérgica permite un mejor rendimiento en términos de conductividad, eficiencia y durabilidad, haciendo del IrO modificado con Ru un catalizador ideal para la OER en aplicaciones de PEMWE. Se adaptó y utilizó el método de fusión de Adams para sintetizar los catalizadores. Los catalizadores modificados fueron caracterizados utilizando instrumentos analíticos. Estos análisis proporcionaron información sobre las propiedades estructurales, morfológicas y electroquímicas de los catalizadores de IrO modificados con Ru.
Descripción
En la búsqueda de soluciones energéticas sostenibles, los electrolizadores de agua de membrana de intercambio de protones (PEMWEs) han surgido como una alternativa prometedora para la producción sostenible de hidrógeno limpio. Este estudio se centra en la síntesis y caracterización de catalizadores de óxido de iridio (IrO) modificados con rutenio (Ru). El ánodo es la principal razón del alto sobrepotencial de los PEMWEs y también aumenta considerablemente el costo de los electrolizadores. El IrO es altamente estable y resistente a la corrosión, particularmente en entornos ácidos, lo que lo convierte en un catalizador duradero para la reacción de evolución de oxígeno (OER) en los PEMWEs, aunque sufre de un sobrepotencial relativamente alto. El óxido de rutenio (RuO), por otro lado, es más activamente catalítico con un menor sobrepotencial, pero es menos estable en las mismas condiciones. En este estudio, el objetivo era mejorar la actividad catalítica y la estabilidad del catalizador del ánodo, IrO, a través de la incorporación controlada de Ru y reducir el costo total del catalizador debido a la disminución del contenido de iridio. Esta combinación sinérgica permite un mejor rendimiento en términos de conductividad, eficiencia y durabilidad, haciendo del IrO modificado con Ru un catalizador ideal para la OER en aplicaciones de PEMWE. Se adaptó y utilizó el método de fusión de Adams para sintetizar los catalizadores. Los catalizadores modificados fueron caracterizados utilizando instrumentos analíticos. Estos análisis proporcionaron información sobre las propiedades estructurales, morfológicas y electroquímicas de los catalizadores de IrO modificados con Ru.