Efecto del MoS2 en la Activación de Níquel para la Generación Electroquímica de Hidrógeno

LOIACONO ANTONELLA; GOMEZ MELISA J.; LACCONI GABRIELA I.; MARISCAL MARCELO

Congreso; Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica (CAFQI); 2021

hidrógeno se muestra como una alternativa para el almacenamiento y la distribuciónde energía limpia. En especial, el producido por vía electrolítica ya que puede obtenersede fuentes sostenibles, reduciendo así la huella de carbono.En este trabajo se buscó obtener un efecto catalítico mejorado usando dos tipos decatalizadores híbridos Ni-MoS2 (NSM y NSMN) obteniendo una actividad HER superiorcon bajos sobrepotenciales y larga durabilidad en electrolito alcalino.Figura 1: Esquema de síntesis de los diferentes electrocatalizadores.En la Figura 1 se muestra el esquema de síntesis de las diferentes muestras analizadas.Como el objetivo de emplear estos catalizadores es maximizar la actividad HER, secomparó la densidad de corriente de los dos catalizadores sintetizados (NSM y NSMN)con el catalizador convencional de níquel Watts (NWts). Se encontró que la densidadde corriente HER con el NSMN es 59% mayor que la del NMS y 113% mayor que la deNWts.Los dos electrodos de Ni-MoS2 utilizan una cantidad de 0,1425 g cm-2 de MoS2 que secoloca en la superficie de un catalizador de níquel obteniendo un fuerte enlace covalenteentre los dos materiales que es en parte responsable del marcado efecto catalítico. Estofue corroborado por estudios teóricos de DFT. Se encontró mediante cálculos de DFTque existe una transferencia de carga entre el MoS2 y los átomos de Ni cercanos. A suvez, esta transferencia de carga se vuelve más importante cuando se coloca una capaextra de Ni sobre el MoS2, lo que explica el aumento de la actividad catalítica en elcatalizador NMSN en comparación con el NMS.Aquí se presenta un estudio teórico-experimental donde se analizan posiblesestructuras de dos catalizadores de Ni-MoS2 que utilizan sólo una capa muy fina deMoS2. Los mismos son de bajo costo, maximizan el contacto eléctrico y el efectosinérgico entre materiales siendo altamente activos para la generación de hidrógeno enmedio alcalino a temperatura ambiente.