L’hydrogène a la densité énergétique la plus élevée (120 MJ/kg) de toutes les substances connues, environ trois fois plus que le diesel ou l’essence, ce qui signifie qu’il pourrait jouer un rôle central dans les systèmes énergétiques durables. Mais la production efficace d’hydrogène par simple séparation de l’eau nécessite des catalyseurs très performants.
Maintenant, un groupe collaboratif de l’Université de Tohoku et de l’Université Johns Hopkins a développé des composés intermétalliques nanoporeux à base de molybdène qui pourraient stimuler la production d’hydrogène.
Les composés intermétalliques à l’échelle nanométrique formés à partir de métaux de transition non précieux ont le potentiel d’être des catalyseurs rentables et robustes pour la production d’hydrogène. Cependant, le développement de composés intermétalliques monolithiques, avec de nombreux sites actifs et une activité électrocatalytique suffisante, reste un défi pour les scientifiques.
« Notre recherche a joué un rôle crucial dans la résolution de ce problème », déclare le professeur Hidemi Kato, de l’Institut de recherche sur les matériaux de l’Université de Tohoku et co-auteur de l’étude. « En nous concentrant sur la conception et l’ingénierie, nous avons exploité une technique avancée de désaffectation pour construire l’architecture des composés intermétalliques. »
Le désalliage de métal liquide est une technique de traitement qui utilise la différence de miscibilité des composants d’alliage dans un bain de métal en fusion pour corroder le ou les composants sélectionnés, tout en conservant les autres. Il permet de s’auto-organiser en une structure poreuse tridimensionnelle.
De plus, il permet de contrôler la taille des pores à l’échelle du nanomètre pour le μ-Coseptmois6 et μ-Feseptmois6qui sont généralement de l’ordre du micromètre pour les autres métaux/alliages lorsque le grossissement a lieu à des températures équivalentes.
Le groupe collaboratif a ensuite étudié les performances électrocatalytiques des nouveaux composés intermétalliques nanoporeux. Il s’est avéré prometteur et potentiel d’utilisation en tant que catalyseur HER commercial pour les applications à courant élevé.
Les résultats de leurs recherches ont été publiés dans la revue Communication Nature le 2 septembre 2022.
Outre Kato, le groupe comprenait le Dr Ruirui Song, également de l’Institut de recherche sur les matériaux de l’Université du Tohoku, le professeur adjoint Jiuhui Han du Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences (FRIS) de l’Université du Tohoku et le professeur Mingwei Chen de l’Université Johns Hopkins. .
Pour l’avenir, le groupe de recherche espère utiliser la désalliage de métaux liquides pour développer des composés intermétalliques nanoporeux plus monolithiques en explorant les mécanismes fondamentaux derrière les phases intermétalliques générales.
Source de l’histoire :
Matériel fourni par Université du Tohoku. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
