17.02.2020 - Ruhr-Universität Bochum RUB

La deposición de catalizadores en chips frágiles

Los electrocatalizadores pueden ayudar a obtener productos químicos a partir de materias primas renovables o a utilizar fuentes de energía alternativas. Pero probar nuevos catalizadores conlleva desafíos.

Investigadores de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) y de la Universidad de Duisburg-Essen han desarrollado un nuevo método para depositar partículas de catalizador en pequeños electrodos. Es barato, simple y rápido de realizar. Para caracterizar los catalizadores y probar su potencial para diversas aplicaciones, los investigadores tienen que fijar las partículas a electrodos para que puedan ser examinadas, por ejemplo, con la microscopía electrónica de transmisión.

El nuevo método es descrito por el Dr. Tsvetan Tarnev y el Profesor Wolfgang Schuhmann del Centro de Electroquímica de RUB con Steffen Cychy y el Profesor Martin Muhler, Presidente de Química Técnica de RUB, así como la Profesora Corina Andronescu, de la Universidad de Duisburg-Essen, y el Dr. Yen-Ting Chen del Centro de Ciencia de la Solvencia de Bochum en la revista Angewandte Chemie, publicada en línea el 20 de enero de 2020.

Electrodos finos como una oblea

En la microscopía electrónica de transmisión, TEM para abreviar, se envía un fino haz de electrones a través de la muestra para observar los procesos electroquímicos que tienen lugar en un electrodo. Para que el rayo penetre en las estructuras, todos los componentes de la muestra deben ser muy delgados. El diámetro del electrodo al que se aplica el catalizador es, por lo tanto, sólo de diez micrómetros.

Depositar partículas de catalizador gota a gota

Con los métodos anteriores, las partículas del catalizador se distribuían uniformemente por toda la muestra, es decir, incluso cuando no se necesitaban, o se utilizaban métodos que podían dañar el material. Ambas desventajas se eliminan con el nuevo método, que se basa en la microscopía celular electroquímica de barrido. Los investigadores llenan un capilar de vidrio con un líquido que contiene las partículas del catalizador. Luego se acercan al capilar hasta el electrodo en el que se depositarán las partículas. Una pequeña gota del líquido de las partículas cuelga en la abertura inferior del capilar.

Los investigadores acercan el capilar al electrodo hasta que la gota de líquido entra en contacto con el electrodo y cierra un circuito eléctrico. Esto detiene automáticamente la aproximación, evitando daños al material. Los científicos entonces retraen el capilar, pero la gota de líquido permanece en el electrodo. Este paso puede repetirse tantas veces como sea necesario. Finalmente, los investigadores evaporan el disolvente para que sólo queden las partículas del catalizador, que ahora están fijadas al electrodo.

Adecuado para muchos materiales catalizadores

"Una vez establecida la metodología, ofrece una forma limpia, fácil de usar y variable de aplicar y medir de forma estable y reproducible un gran número de diferentes materiales catalizadores en chips TEM de células líquidas", dice Wolfgang Schuhmann.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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