Catalyseur d'oxydation de l'eau

Résumé

redresse=.67|vignette|Structure du cluster du complexe d'oxydation de l'eau du à une résolution de . Les catalyseurs d'oxydation de l'eau permettent l'accélération de la conversion de l'eau en oxygène et en protons : :2 ⟶ + 4 H + 4 e. De nombreux types de tels catalyseurs peuvent être utilisés, aussi bien en catalyse homogène qu'en catalyse hétérogène. Le complexe d'oxydation de l'eau du dans la photosynthèse en est un exemple. L'intérêt de ce processus réside dans le fait qu'il peut permettre de produire de l'hydrogène, comme le craquage de l'eau. Un bon catalyseur d'oxydation de l'eau est caractérisé par un fonctionnement à faible surtension, une bonne stabilité, la mise en œuvre de précurseurs non toxiques, le tout à un coût modéré. Catalyse homogène Complexes de ruthénium redresse=.8|vignette| du « dimère bleu » . Un certain nombre de complexes aqua-ruthénium catalysent l'oxydation de l'eau. La plupart de ces cataly

Source officielle

https://fr.wikipedia.org/wiki/Catalyseur_d'oxydation_de_l'eau

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An ultrathin cobalt-iron oxide catalyst for water oxidation on nanostructured hematite photoanodes

Xile Hu, Jordan Emanuel Katz, Laurent Liardet, Jingshan Luo

The harvesting of sunlight by a photoelectrochemical (PEC) cell to split water into hydrogen and oxygen is an attractive strategy to store solar energy in the form of chemical bonds. The oxygen evolution reaction (OER) remains a bottleneck for the development of efficient PEC devices. Here we report a photoelectrochemical method to homogeneously deposit a cobalt-iron oxide (CoFeOx) catalyst on a nanostructured hematite photoanode. An ultrathin catalyst layer (

2019

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The “dual-circuit redox flow battery” takes advantage of a conventional all-vanadium redox flow battery (VRFB) combined with a separated catalytic hydrogen evolution reactor. Depending on demand, the VRFB can be conventionally discharged or supply H2 by using the catalytic reactor. However, during hydrogen generation, protons are consumed and a state-of-charge imbalance is created. Therefore, the corresponding discharge of the positive compartment is necessary to maintain proton and charge balance. Water oxidation is a suitable reaction providing regeneration of the positive electrolyte (reduction of VO2+ to VO2+) and also protons. VO2+/VO2+ does not possess a potential high enough to spontaneously drive the oxygen evolution reaction thus an additional energy input is required. We introduce the V–O2 cell, a secondary flow cell to integrate into the “dual-circuit redox flow battery” that provides a high rate of conversion while minimizing the energy required. This was tested in a complete dual-circuit system and required 140 mW cm−2 of additional energy at 110 mA cm−2. The total efficiency of the coupled system in term of electricity to hydrogen was between 42 and 62% depending on the current density and stable operation was demonstrated during extended tests.

2019

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A homologous Ni-Co based nanowire catalyst pair, composed of NixCo3-xO4 nanowires and NiCo/NiCoOx nanohybrid, is developed for efficient overall water splitting. NixCo3-xO4 nanowires are found as a highly active oxygen evolution reaction (OER) catalyst, and they are converted into a highly active hydrogen evolution reaction (HER) catalyst through hydrogenation treatment as NiCo/NiCoOx heteronanostructures. An OER current density of 10 mA cm(-2) is obtained with the NixCo3-xO4 nanowires under an overpotential of 337 mV in 1.0 M KOH, and an HER current density of 10 mA cm(-2) is obtained with the NiCo/NiCoOx heteronanostructures at an overpotential of 155 mV. When integrated in an electrolyzer, these catalysts demonstrate a stable performance in water splitting.

Amer Chemical Soc2016

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