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Financiado

NUEVOS MATERIALES PARA LA EVOLUCION ELECTROCATALITICA DE HIDROGENO

HOY EN DIA, LOS METALES NOBLES DEL GRUPO DEL PLATINO (P. EJ., RH, PT, RU) SON LOS ELECTROCATALIZADORES MAS ATRACTIVOS PARA LA REACCION DE EVOLUCION DEL HIDROGENO (HER), YA QUE POSEEN SOBREPOTENCIALES BAJOS, PENDIENTES DE TAFEL BAJ... ver más

01/01/2021

102K€

Presupuesto del proyecto: 102K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE BARCELONA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 328

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

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Participantes

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE BARCELONA

Total investigadores 328

Presupuesto del proyecto 102K€

Descripción del proyecto HOY EN DIA, LOS METALES NOBLES DEL GRUPO DEL PLATINO (P. EJ., RH, PT, RU) SON LOS ELECTROCATALIZADORES MAS ATRACTIVOS PARA LA REACCION DE EVOLUCION DEL HIDROGENO (HER), YA QUE POSEEN SOBREPOTENCIALES BAJOS, PENDIENTES DE TAFEL BAJAS (LA PENDIENTE DE UN GRAFICO DEL SOBREPOTENCIAL APLICADO FRENTE AL LOG10 DE LA DENSIDAD DE CORRIENTE RESULTANTE), ALTAS DENSIDADES DE CORRIENTE DE INTERCAMBIO Y ESTABILIDADES NOTABLES EN LAS REACCIONES DE REDUCCION DE AGUA. SIN EMBARGO, EL ALTO COSTO Y LA ESCASEZ DE ESTOS MATERIALES LIMITAN SUS POSIBLES APLICACIONES. LOS CATALIZADORES BASADOS EN METALES DE TRANSICION (TM) ABUNDANTES EN LA TIERRA TAMBIEN MUESTRAN UN GRAN POTENCIAL PARA LA HER. ESPECIALMENTE LOS CARBUROS DE METALES DE TRANSICION (TMC) SON MATERIALES MUY PROMETEDORES PARA ESTA APLICACION, GRACIAS A SU RENDIMIENTO Y DISPONIBILIDAD. ESTE RENDIMIENTO ES EL RESULTADO DE SU ESTRUCTURA ELECTRONICA PARTICULAR. LA INCORPORACION DE ATOMOS DE CARBONO EN LOS SITIOS INTERSTICIALES DE LOS METALES DE TRANSICION ORIGINALES DA COMO RESULTADO UNA MAYOR DISTANCIA DE ENLACE METAL-METAL, LO QUE LLEVA A UNA CONTRACCION DE LA BANDA D DEL METAL Y UNA MAYOR DENSIDAD DE ESTADOS (DOS) CERCA DEL NIVEL DE FERMI. ESTO EXPLICA LA REACTIVIDAD SUPERFICIAL UNICA Y LAS PROPIEDADES CATALITICAS SIMILARES A LOS METALES NOBLES DE LOS TMC. HASTA AHORA, PRINCIPALMENTE LOS CARBUROS DEL GRUPO IV-VI (MO2C, WC, TAC) SE HAN EXAMINADO COMO CATALIZADORES POTENCIALES PARA LA HER Y MOSTRARON LA ACTIVIDAD MAS PROMETEDORA.EN SP1, NUESTRO OBJETIVO ES DEPOSITAR ESTOS CARBUROS SOBRE PLANTILLAS DE NANOPAREDES DE GRAFENO, UN MATERIAL CONDUCTOR NANOESTRUCTURADO QUE POSEE UN AREA DE SUPERFICIE ESPECIFICA MUY ELEVADA. POR LO TANTO, SE PUEDE CARGAR UNA MAYOR CANTIDAD DE TMC ELECTROCATALITICOS POR AREA DE ELECTRODO, LO QUE PROMETE MAYORES TASAS DE PRODUCCION DE H2. LAS NANOPAREDES DE GRAFENO SE DEPOSITARAN SOBRE SUSTRATOS METALICOS MEDIANTE DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR ASISTIDO CON PLASMA. NUESTRO GRUPO DE INVESTIGACION HA DEMOSTRADO EXPERIENCIA EN LA PREPARACION DE LOS CITADOS NANOMATERIALES, EN EL MARCO DE PROYECTOS RELACIONADOS CON EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA. LA DEPOSICION DE CARBUROS SE REALIZARA SIGUIENDO TECNICAS DE TOP-DOWN (PREPARACION DE MXENES MEDIANTE GRABADO QUIMICO DE LA FASE MAX PRINCIPAL) Y DE BOTTOM-UP (PULVERIZACION CATODICA CON MAGNETRON Y CARBURIZACION). EL SUSTRATO CON LOS NANOMATERIALES ENCIMA SERVIRA COMO ELECTRODO CATODICO EN LOS ELECTROLIZADORES. TENEMOS ACCESO A UNA SERIE DE MICROSCOPIAS Y TECNICAS ESPECTROSCOPICAS QUE PROPORCIONARAN LOS INSUMOS NECESARIOS PARA LA OPTIMIZACION DE LA PREPARACION DE MATERIALES CON NANOMORFOLOGIAS Y CRISTALINIDAD DESEABLES. SE ENSAMBLARAN CELDAS ADECUADAS QUE PERMITAN MEDIR EL VOLUMEN DE H2 PRODUCIDO. LA CARACTERIZACION ELECTROQUIMICA INCLUIRA VOLTAMETRIA DE BARRIDO LINEAL, VOLTAMETRIA CICLICA Y ESPECTROSCOPIA DE IMPEDANCIA, PARA CALCULAR LAS TASAS DE PRODUCCION DE H2 Y COMPRENDER CUALES SON LOS PASOS LIMITANTES EN EL PROCESO DE ELECTROLISIS. ANOTECNOLOGIA\CARBON NEGRO\BIOREMEDIACION\CELDAS ELECTROLITICAS MICROBIANAS (MECS)\REACCION DE EVOLUCION DE HIDROGENO (HER)\PECVD\SPUTTERING REACTIVO\CARBUROS 2D (MXENES)\CARBUROS DE METALES DE TRANSICION (TMC)\NANOMATERIALES

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