Nanomateriais puros de nitreto de metais de transição sintetizados por ablação a laser como eletrocatalisadores de reações de oxigênio

Resumo

O oxigênio (O2) é uma molécula chave em dispositivos de tecnologia de hidrogênio para produção de energia. A investigação de sua interação com a superfície do eletrodo pode ajudar a entender melhor diversas reações na interface eletrodo-eletrólito. Na eletrocatálise, o oxigênio é obtido pela separação da água e é essencial para o funcionamento da célula a combustível. Portanto, as reações de redução de oxigênio (RRO) e de desprendimento de oxigênio (RDO) são mais estudadas devido ao papel principal da célula de combustível e do eletrolisador de água nos sistemas de conversão e armazenamento de energia, respectivamente. Para melhorar radicalmente a eficiência dessas duas reações, uma nova classe de eletrocatalisadores baseados em nitretos de metais de transição foi recentemente introduzida, mas a síntese de nanomateriais adequados para essas aplicações é difícil usando rotas químicas ou de plasma convencionais. O projeto visa a concepção e síntese, por métodos ablativos a laser, de nanopartículas nuas (sem ligantes) de nitretos de metais de transição (TiN, ZrN, HfN) e a caracterização de sua interface eletroquímica relacionada com reações de desprendimento e redução de oxigênio. Espera-se que tais eletrodos nanoestruturados superem em muito os equivalentes atualmente existentes. (AU)