Venerdì, 15 ottobre 2021

Catalizzatori innovativi per la produzione di idrogeno verde: individuati i singoli atomi al lavoro

Pubblicati i risultati della ricerca su Nature Catalysis
EC-STM images of innovative catalyst and schematic image of the process at the interface

Cosa serve per uno sviluppo basato sulla hydrogen economy? Una produzione sostenibile di idrogeno a partire dall’acqua attraverso un processo elettrochimico a basso costo, cioè la produzione di quello che viene chiamato idrogeno verde.

Questo l’obiettivo di un team di ricercatori dell’Università di Padova diretto dal prof. Gaetano Granozzi e del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano-Bicocca, guidato dalla Prof.ssa Cristiana Di Valentin che ha messo a punto una strategia innovativa per l’ottimizzazione dei catalizzatori indispensabili a rendere il processo elettrochimico economico ed efficiente.

Grazie a una tecnica estremamente sofisticata (Electrochemical Scanning Tunneling Microscopy, EC-STM) messa a punto presso l’Università di Padova è stato possibile visualizzare con risoluzione atomica i singoli siti catalitici durante il processo elettrochimico di produzione dell’idrogeno in sistemi catalitici innovativi basati su materiali bidimensionali a base di grafene e metalli non nobili che non richiedono metalli nobili di alto costo e scarsa reperibilità come quelli utilizzati attualmente per la decomposizione elettrochimica dell’acqua. Attraverso metodi di simulazione quantomeccanica all’avanguardia sviluppati all’Università di Milano-Bicocca dal gruppo della Prof.ssa Di Valentin è stato possibile interpretare i dati in termini di proprietà atomiche della materia e meccanismi di reazione.

I risultati sono stati pubblicati nell’articolo intitolato “Operando visualization of the hydrogen evolution reaction with atomic scale precision at different metal-graphene interfaces” (DOI: 10.1038/s41929-021-00682-2) sulla rivista Nature Catalysis.