Los científicos han demostrado que las microondas pueden ayudar a crear disulfuro de molibdeno MoS nanoestructurado 2 catalizadores con una capacidad mejorada para producir hidrógeno.
La estrategia asistida por microondas logra esto aumentando el espacio y, por lo tanto, disminuyendo la interacción entre las capas individuales de MoS 2 nanosheets. Esto expone una fracción mayor de sitios reactivos a lo largo de los bordes de estas superficies donde se puede producir hidrógeno.
Los cálculos de los primeros principios atómicos muestran que el aumento en el espacio entre las capas cambia las propiedades electrónicas y químicas de estos sitios de borde, haciéndolos más efectivos en la producción de hidrógeno. La estrategia fue demostrada por un pequeño grupo de investigadores en el Centro de Materiales a NanoescalaCNM, una instalación de usuarios de la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos DOE con sede en el Laboratorio Nacional Argonne del DOE.
"La estrategia asistida por microondas podría ser una forma viable de diseñar catalizadores avanzados de disulfuro de molibdeno para la producción de hidrógeno y las células de combustible de hidrógeno", dijo Yugang Sun, científico de nanociencia en la División de Nanociencia y Tecnología de Argonne. "MoS nanoestructurado sintetizado por microondas" 2 excede los niveles de reactividad y estabilidad del MoS no modificado 2 . La síntesis asistida por microondas también es una estrategia más ecológica en comparación con los métodos de calentamiento convencionales. "
La energía de microondas es más eficiente que el calentamiento convencional porque enfoca sus ondas electromagnéticas solo en el material que se está tratando y proporciona un calentamiento más rápido y uniforme de las superficies interiores y exteriores de un material. El calentamiento convencional o de superficie es más lento que el calentamiento por microondas y no lograel resultado deseado porque genera diferentes temperaturas en el interior de un material en comparación con su área de superficie.
MoS 2 es un catalizador industrial común que se utiliza como lubricante seco y en el refinado de petróleo. Es uno de los pocos materiales prometedores, abundantes en la Tierra, que podrían proporcionar alternativas de bajo costo a los catalizadores a base de platino. El platino es extremadamentecatalizador eficiente para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, pero su alto costo y escasez limitan su uso generalizado para la producción de hidrógeno y en celdas de combustible de hidrógeno.
Este método se extenderá para sintetizar MoS nanoestructurado 2 hibridado con otros materiales, que pueden interactuar fuertemente con MoS 2 para influir en sus estructuras electrónicas y reactividad, para mejorar aún más el rendimiento catalítico para producir hidrógeno.
El artículo de investigación "Disulfuro de molibdeno terminado en el borde con un espaciado entre capas de 9.04 Å para la producción electroquímica de hidrógeno" se publicó en Nature Communications. Min-Rui Goa de Argonne, Maria KY Chan y Yugang Sun son coautores.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional de Argonne . Original escrito por Angela Hardin. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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