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    • Catalizadores heterogéneos dinucleares estables de iridio soportados sobre sustrato de óxido metálico para la oxidación solar del agua

    Título Catalizadores heterogéneos dinucleares estables de iridio soportados sobre sustrato de óxido metálico para la oxidación solar del agua
    Autores Yanyan Zhao, Ke R. Yang, Zechao Wang, Xingxu Yan, Sufeng Cao, Yifan Ye, Qi Dong, Xizi Zhang, James E. Thorne, Lei Jin, Kelly L. Materna, Antonios Trimpalis, Hongye Bai, Sirine C. Fakra, Xiaoyan Zhong, Peng Wang, Xiaoqing Pan, Jinghua Guo, Maria Flytzani-Stephanopoulos, Gary W. Brudvig, Victor S. Batista y Dunwei Wang.
    Revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias
    Fecha 03/05/2018
    DOI 10.1073/pnas.1722137115
    Introducción Mientras que la investigación sobre catalizadores monoatómicos (SAC) está bien establecida, los catalizadores atómicamente dispersos que presentan dos átomos siguen estando menos estudiados. Este trabajo detalla la síntesis de un catalizador heterogéneo dinuclear estable de iridio (Ir) mediante una ruta fotoquímica sencilla. Este catalizador demuestra una estabilidad excepcional y una elevada actividad para la oxidación del agua. Desde el punto de vista de la catálisis, esta investigación aborda un reto clave en la catálisis heterogénea: la comprensión de los mecanismos de reacción a nivel molecular, ya que muchos catalizadores heterogéneos altamente activos carecen de estructuras atómicas bien definidas. Este avance se basa en los estudios de SAC, ofreciendo un sistema material para investigar reacciones que requieren múltiples sitios activos. Los catalizadores atómicamente dispersos son catalizadores heterogéneos soportados por sustrato que se caracterizan por átomos metálicos activos aislados. Esta categoría incluye catalizadores de un solo átomo y nanopartículas. A pesar de los numerosos informes sobre SACs y nanopartículas, los catalizadores con unos pocos átomos estructurados con precisión son menos comunes debido a las dificultades de síntesis. Aquí presentamos una sencilla técnica fotoquímica para producir centros catalíticos compuestos por dos cationes metálicos Ir, puenteados con oxígeno y firmemente anclados a un soporte. La microscopía electrónica de transmisión con corrección de aberraciones (AC-STEM) confirma directamente la naturaleza dinuclear de estos catalizadores en α-Fe₂O₃. Otros análisis experimentales y computacionales indican que unos sitios de unión huecos triples específicos en la superficie de α-Fe₂O₃ terminada en OH aseguran los catalizadores, garantizando una notable estabilidad frente al desprendimiento o la agregación. Estos catalizadores resultantes presentan una potente actividad para la fotooxidación del H₂O.
    Cita Yanyan Zhao, Ke R. Yang y Zechao Wang et al. Stable iridium dinuclear heterogeneous catalysts supported on metal-oxide substrate for solar water oxidation. Proc Natl Acad Sci USA. 2018. DOI: 10.1073/pnas.1722137115
    Elemento Iridio (Ir) , Oxígeno (O) , Hidrógeno (H)
    Industria Energía solar , Investigación y laboratorio
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