Les catalyseurs générateurs d'hydrogène peuvent créer des effets synergiques lorsque différents matériaux sont superposés avec leurs propriétés uniques. Récemment, une équipe de recherche coréenne a développé une technologie pour améliorer l'efficacité de la génération d'hydrogène en aplatissant le platine (Pt) sur la surface de l'hydroxyde double en couches de NiFe (LDH).

Publié en couverture supplémentaire du Journal of the American Chemical Society , cette étude a été menée par une équipe de recherche POSTECH dirigée par le professeur In Su Lee, le professeur de recherche Soumen Dutta et le Dr Yu-Rim Hong (du département de chimie) en collaboration avec le professeur Si-Young Choi (département de science des matériaux et Génie) et le professeur Jeong Woo Han (Département de génie chimique).

Le platine se combine bien avec l'hydrogène et est souvent considéré comme le meilleur catalyseur pour la génération d'hydrogène. Cependant, comme la capacité de décomposition du platine par l'eau est faible, des recherches ont été menées pour améliorer cette capacité en combinant le platine avec de l'hydroxyde de fer et de nickel.

L'équipe du professeur In Su Lee a déjà synthétisé un matériau hybride de type sandwich dans lequel des nanoplaques d'hydroxyde de NiFe bidimensionnelles (2D) sont prises en sandwich entre des nanoplaques de platine 2D poreuses. Ce matériau a été préparé via une manière inventive de faire croître une couche de platine d'environ 1 nm à la surface d'hydroxyde de NiFe d'une épaisseur de plusieurs nanomètres.

Dans cette étude, une méthode de synthèse de la couche de platine par amincissement séparé a été utilisée. Cela a été fait pour surmonter la limitation de la croissance inégale de la couche de platine sur la surface de l'hydroxyde de NiFe.

Les chercheurs se sont assurés que les plans cristallins supérieur et inférieur du platine se développaient sous forme de surface plane dans un nanoespace 2D confiné pour réagir plus efficacement avec l'hydroxyde de fer et de nickel. Dans ce catalyseur, un effet complémentaire se produit entre l'hydroxyde de NiFe et le platine, qui sont étroitement liés à une large interface.

Dans cette étude, l'activité du catalyseur développé est 11,2 fois supérieure à celle du matériau catalytique conventionnel (20% en poids-Pt/C) et sa fonction est restée stable pendant longtemps. Ce résultat, qui a amélioré l'efficacité de la génération d'hydrogène grâce à une méthode innovante de synthèse de catalyseurs, devrait grandement contribuer au futur domaine des catalyseurs.

Le professeur In Su Lee a déclaré :« Ce catalyseur présente le plus haut niveau d'activité et de stabilité parmi les matériaux catalyseurs pour l'électrolyse alcaline de l'eau et devrait augmenter considérablement la génération d'hydrogène vert, qui est considéré comme la plus importante source d'énergie à faible teneur en carbone. + Explorer plus loin

Des chercheurs développent un nouveau catalyseur à hétérostructure pour une génération efficace d'hydrogène à partir de la séparation de l'eau