Un equipo de investigación del Instituto de Química de Materiales de la Universidad Técnica de Viena (TU Wien) ha logrado un avance significativo en la producción de oxígeno limpio. Dirigido por el profesor Dominik Eder, el equipo ha desarrollado un catalizador híbrido innovador para la división electrocatalítica del agua, un proceso crucial para la producción de hidrógeno limpio y sostenible.
Sobre la producción de oxígeno limpio
La producción de hidrógeno a partir de agua es una de las formas más prometedoras de generar energía limpia y este nuevo enfoque mejora considerablemente la eficiencia de la reacción de evolución de oxígeno (OER). El equipo ha diseñado materiales híbridos, combinando estructuras metalorgánicas (MOF) con ligandos orgánicos e inorgánicos. Este diseño, que utiliza marcos imidazolato zeolíticos (ZIF), permite una alta densidad de sitios activos y una estabilidad superior en condiciones electrocatalíticas.
El principal desafío al desarrollar catalizadores para la división del agua es asegurar que los materiales mantengan su estabilidad a lo largo del tiempo sin perder eficiencia. Los ZIFs convencionales presentan problemas de conductividad y estabilidad en agua, limitando su aplicación a largo plazo. Sin embargo, mediante la combinación de ligandos orgánicos e inorgánicos, el equipo ha logrado mejorar la conductividad del material en diez veces, lo que ha incrementado la velocidad de la reacción en las pruebas electrocatalíticas.
Lo más destacable de este avance es que la nueva estructura híbrida no solo mejora la estabilidad del catalizador, sino que también previene su degradación durante la reacción. A través de una película muy fina de oxihidróxido de cobalto que se forma en la superficie de las nanopartículas de ZIF, el catalizador mantiene su rendimiento sin colapsar, incluso después de un uso prolongado.
Este descubrimiento, que fue publicado en la revista Nature Comunications tiene implicaciones significativas para la producción de hidrógeno y oxígeno limpios y abre nuevas posibilidades en el diseño de materiales para tecnologías de catálisis, conversión de energía solar y detección avanzada. El equipo de TU Wien continúa investigando cómo aplicar este enfoque a otras estructuras metalorgánicas (MOF), lo que podría transformar la forma en que producimos y utilizamos energía limpia.
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Fuente y foto interna: TU Wien
Foto principal: shutterstock
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