Een vleugje hydrazine maakt van molybdeendisulfide een veel betere katalysator voor elektrochemische waterstofproductie. Wellicht is dit de chemische sleutel tot een goedkope vervanger voor platina-elektrodes, suggereert een publicatie in Nature Communications.
Wat dat hydrazine (N2H4) precies doet, staat nog niet helemaal vast. Maar het lijkt er op dat het extra elektronen in het MoS2-oppervlak pompt, zonder zich echt tussen de atomen van dat materiaal te wurmen. Vermoedelijk doet het dat door te ontleden tot NH2--radicalen die zich aan dat oppervlak hechten; metingen met röntgenfotoelektronspectroscopie toonden de aanwezigheid van amines aan, alleen kun je zo niet zien of het radicalen zijn.
Vast staat dát het werkt. Gautam Gupta, Dustin Cummins en collega’s van onder meer het Los Alamos National Laboratory en de universiteit van Louisville hebben het uitgeprobeerd met zowel MoS2-vellen als met MoS2-nanobuisjes met een MoOx-kern. Na een behandeling met een verdunde hydrazine-oplossing daalde de overpotentiaal, die nodig was om water te splitsen, met ongeveer 100 mV. Tegelijk steeg de stroomdichtheid met een factor 10.
Of MoS2 en andere zogeheten overgangsmetaal-dichalcogenides door deze behandeling goed genoeg worden om ooit platina te vervangen als elektrodemateriaal, wordt uit de publicatie niet echt duidelijk. Vermoedelijk is daar nog veel meer voor nodig. Maar de auteurs suggereren dat de ontdekking van de chemie tussen zulke materialen en hydrazine weleens de opmaat zou kunnen zijn tot een fundamentele doorbraak.
bron: Los Alamos National Lab
Nog geen opmerkingen