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Uma equipe internacional liderada pela City University of Hong Kong (CityU) anunciou um passo inovador que aumentou significativamente o conhecimento técnico necessário para limpar o planeta.
A descoberta, publicada na revista Natureza, centra-se no desenvolvimento de um eletrocatalisador altamente eficiente que pode melhorar a geração de hidrogênio por meio da divisão eletrocatalítica da água.
Intitulado “Crescimento dependente de fase de Pt em MoS2 para evolução de H2 altamente eficiente”, o artigo foi publicado em 13 de setembro em Londres.
Fontes de energia mais limpas são desesperadamente necessárias, mas os desafios para afastar o mundo dos combustíveis fósseis e passar para energias mais sustentáveis são enormes.
“O hidrogênio gerado pela divisão eletrocatalítica da água é considerado uma das energias limpas mais promissoras para substituir os combustíveis fósseis em um futuro próximo, reduzindo a poluição ambiental e o efeito estufa”, disse o professor Zhang Hua, professor titular de nanomateriais Herman Hu na CityU, que está liderando a pesquisa.
Os colaboradores do Professor Zhang incluem o Professor Anthony RJ Kucernak do Departamento de Química do Imperial College London e pesquisadores de universidades e institutos de pesquisa em Hong Kong, China continental, Cingapura e Reino Unido.
O desenvolvimento crítico na pesquisa liderada pela CityU é estabelecer novos catalisadores usando nanofolhas de dichalcogeneto de metal de transição (TMD) como suporte, permitindo eficiência superior e alta estabilidade durante a reação eletrocatalítica de evolução de hidrogênio (HER), uma etapa vital na reação eletrocatalítica de água. divisão, também conhecida como técnica de eletrólise da água, para produção de hidrogênio.
A equipe tem explorado há vários anos como melhorar o desempenho do processo HER através da engenharia da fase cristalina dos nanomateriais. Embora as nanofolhas TMD com fases cristalinas não convencionais possuam grande potencial para serem usadas como suportes catalíticos, fabricar tais folhas suficientemente puras para HER está longe de ser simples.
Mas nesta pesquisa, a equipe do professor Zhang desenvolveu um novo método para preparar nanofolhas de TMD de fase não convencional com alta pureza e qualidade de fase. Além disso, eles investigaram o crescimento dependente da fase cristalina de metais nobres nos suportes de nanofolhas TMD.
Tecnicamente falando, eles descobriram que o modelo de fase 2H facilita o crescimento epitaxial de nanopartículas de Pt, enquanto o modelo de fase 1T′ suporta átomos de Pt dispersos atomicamente (s-Pt). O s-Pt/1T′-MoS2 sintetizado serve como um catalisador altamente eficiente para HER e pode funcionar por 500 horas no eletrolisador de água, demonstrando que nanofolhas de 1T′-TMD podem ser suportes eficazes para catalisadores.
“Desenvolveremos catalisadores mais eficientes com base nesta descoberta e exploraremos suas aplicações em várias reações catalíticas”, disse o Dr. Shi Zhenyu, pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Química da CityU e primeiro autor do artigo.
Estas descobertas expandem o âmbito da engenharia de fases em nanomateriais, abrindo caminho para a concepção e síntese de catalisadores altamente eficientes, contribuindo para energias mais limpas e um desenvolvimento mais sustentável.
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