EFECTO DEL MOS2 EN LA ACTIVACION DE NIQUEL PARA LA GENERACION ELECTROQUIMICA DE HIDRÓGENO

ANTONELLA LOIÁCONO; MELISA J. GOMEZ; GABRIELA I. LACCONI; MARCELO M. MARISCAL; FABIO R. NEGREIROS; JIMENA OLMOS-ASAR; ESTEBAN A. FRANCESCHINI

Congreso; XXII CAFQI-Virtual, AAIFQ; 2021

AAIFQ

EFECTO DEL MOS2 EN LA ACTIVACION DE NIQUEL PARA LA GENERACION ELECTROQUIMICA DE HIDRÓGENOAntonella Loiácono1, Melisa J. Gomez1, Gabriela I. Lacconi1, Marcelo M. Mariscal2, Fabio R. Negreiros2, Jimena Olmos-Asar2 y Esteban A. Franceschini1. El hidrógeno se muestra como una alternativa para el almacenamiento y la distribución de energía limpia. En especial, el producido por vía electrolítica ya que puede obtenerse de fuentes sostenibles, reduciendo así la huella de carbono.En este trabajo se buscó obtener un efecto catalítico mejorado usando dos tipos de catalizadores híbridos Ni-MoS2 (NSM y NSMN) obteniendo una actividad HER superior con 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, se comparó la densidad de corriente de los dos catalizadores sintetizados (NSM y NSMN) con el catalizador convencional de níquel Watts (NWts). Se encontró que la densidad de corriente HER con el NSMN es 59% mayor que la del NMS y 113% mayor que la de NWts. Los dos electrodos de Ni-MoS2 utilizan una cantidad de 0,1425 g cm-2 de MoS2 que se coloca en la superficie de un catalizador de níquel obteniendo un fuerte enlace covalente entre los dos materiales que es en parte responsable del marcado efecto catalítico. Esto fue corroborado por estudios teóricos de DFT. Se encontró mediante cálculos de DFT que existe una transferencia de carga entre el MoS2 y los átomos de Ni cercanos. A su vez, esta transferencia de carga se vuelve más importante cuando se coloca una capa extra de Ni sobre el MoS2, lo que explica el aumento de la actividad catalítica en el catalizador NMSN en comparación con el NMS. Aquí se presenta un estudio teórico-experimental donde se analizan posibles estructuras de dos catalizadores de Ni-MoS2 que utilizan sólo una capa muy fina de MoS2. Los mismos son de bajo costo, maximizan el contacto eléctrico y el efecto sinérgico entre materiales siendo altamente activos para la generación de hidrógeno en medio alcalino a temperatura ambiente.