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Wasserstoff Wie Elektrokatalysatoren gezielt optimiert werden können

Quelle: Universität Duisburg-Essen 1 min Lesedauer

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Während der Produktion von Wasserstoff verändert sich oft die Sturktur des Katalysators, was wiederum die Effektivität beeinflusst. Forscher untersuchten nun dieses bisher wenig erforschte Phänomen.

Eine gezielte Optimierung der Katalysatoren könnte die Wasserstoffproduktion günstiger und nachhaltiger machen. (Bild: Pcess609 - stock.adobe.com)
Eine gezielte Optimierung der Katalysatoren könnte die Wasserstoffproduktion günstiger und nachhaltiger machen.
(Bild: Pcess609 - stock.adobe.com)

Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Dusiburg-Essen hat die kristallfacettenabhängige Oberflächenumwandlung erforscht und wie diese die Aktivität der Sauerstoffentwicklungsreaktion bei Elektrokatalysatoren steuert. Laut einer Mitteilung können mithilfe der Erkenntnisse aus der Studie Katalysatoren künftig besser optimiert werden, indem Nanopartikel mit einer bestimmten Oberflächenorientierung hergestellt werden. Die Studienergebnisse wurden zuerst im Fachmagazin „Nature Communications“ veröffentlicht.

Katalysatoren steuern den Prozess der Wasserspaltung in Sauerstoff und Wasserstoff. Doch unter angelegter Spannung verändert sich die Struktur des Katalysators, was auch die katalytische Aktivität entscheidend beeinflusst. Laut den Wissenschaftlern wurde dieses Phänomen bisher nur wenig erforscht. Sie untersuchten deshalb die Entstehung von Sauerstoff bei der Herstellung von grünem Wasserstoff.

Die Forscher fanden heraus, dass diese Transformation auf die Orientierung der Oberfläche des Katalysators zurückzuführen ist und die Sauerstoffentwicklungsreaktion beeinflusst. Eine höhere Aktivität würde hier bedeuten, dass der Katalysator effektiver Sauerstoff erzeugen kann, was wiederum die Effizienz und Nachhaltigkeit des Wasserstoffherstellungsprozesses verbessert, heißt es weiter.

Für eine gezielte Optimierung der Katalysatoren können Nanopartikel mit einer bestimmten Oberflächenorientierung hergestellt werden. Dies mache grünen Wasserstoff kostengünstiger und nachhaltiger.

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