Un metodo predittivo per efficienti catalizzatori della reazione ORR nelle celle a combustibile ad idrogeno.

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Un ostacolo tecnologico fondamentale all’adozione diffusa di celle a combustibile a membrana a scambio protonico è lo sviluppo di catalizzatori a base di platino altamente attivi e durevoli per accelerare la reazione lenta di riduzione dell’ossigeno. Un team di ricercatori CNR dell’Istituto di Chimica dei Composti Organometallici (CNR-ICCOM), dell’Istituto per i Processi Chimico Fisici (CNR-IPCF), in collaborazione con le University of California di Los Angeles e di Irvine (USA), la Northeastern University di Boston (USA), il California Institute of Technology di Pasadena (CALTECH, USA), il Brookhaven National Laboratory di Upton (USA), la Fuzhou University di Fuzhou (Cina), ha pubblicato i risultati di uno studio nel quale sono state individuate le caratteristiche critiche, i cosiddetti descrittori, dei materiali utilizzabili nei dispositivi con celle a combustibile ad idrogeno, che consentono di identificare il materiale maggiormente performante. Gli autori hanno sviluppato un descrittore sperimentale binario che cattura sia la deformazione che i contributi di accoppiamento del metallo di transizione (Pt) attraverso la spettroscopia di assorbimento di raggi X. Con questo metodo è stato possibile ottenere un cosidetto diagramma di Sabatier per prevedere sia l’attività catalitica che la stabilità per un’ampia gamma di catalizzatori a base di platino in grado di promuovere la reazione di riduzione dell’ossigeno. “I catalizzatori normalmente utilizzati non soddisfano i requisiti necessari in termini di efficienza e durabilità. Individuando appropriati descrittori per questo processo, siamo stati in grado di sviluppare nuovi catalizzatori, che sono risultati essere i più promettenti per l’uso in celle a idrogeno, visto che sono molto più duraturi e hanno prestazioni vicine a quelle di picco”, commenta Alessandro Fortunelli, Dirigente di Ricerca CNR-ICCOM della Sede Secondaria di Pisa che ha co-diretto lo studio.

Huang J.; Sementa L.; Liu Z.; Barcaro G.; Feng M.; Liu E.; Jiao L.; Xu M.; Leshchev D.; Lee S.-J.; Li M.; Wan C.; Zhu E.; Liu Y.; Peng B.; Duan X.; Goddard W.A.; Fortunelli A.; Jia Q.; Huang Y. “Experimental Sabatier plot for predictive design of active and stable Pt-alloy oxygen reduction reaction catalysts“. Nat Catal 2022, 5, 513–523.

Per maggiori informazioni:

https://www.cnr.it/it/comunicato-stampa/11275

Il platino per una #mobilità più verde
Su #NatureCatalysis, la #ricerca condotta da #Cnr_Iccom, @CnrIpcf e istituti di ricerca americani e cinesi che individua il catalizzatore migliore a base di #platino per aumentare le performance di veicoli a #idrogeno https://t.co/fpDv9qp7UK pic.twitter.com/XRFmkVmpe8

— CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche (@CNRsocial_) July 22, 2022