Nedavni razvoj kompozitnih elektrokatalizatora reakcije izdvajanja vodonika na bazi TiO2 nanotubularnih nizova kao nosača

Abstract

Elektroliza vode u kombinaciji sa obnovljivim izvorima energije, kao što su Sunce ili vetar, predstavlja najefektivniji put za dobijanje ultračistog zelenog vodonika kao goriva sa nultom emisijom ugljenik-dioksida. Šira komercijalizacija elektrolizera vode umnogome zavisi od cene, aktivnosti i radnog veka katalizatora za katodnu reakciju izdvajanja vodonika. Često korišćena strategija za smanjenje sadržaja i povećanje masene aktivnosti skupocenih katodnih nanokatalizatora jeste njihova imobilizacija na provodne nosače sa visokorazvijenom površinom i dobrom mehaničkom i hemijskom stabilnošću. Uređene TiO2 nanotubularne strukture pripremljene anodnom oksidacijom titana su zbog svojih jedinstvenih optičkih, poluprovodničkih i elektronskih karakteristika intenzivno ispitivane za različite primene u fotokatalizi i fotoelektrohemiji [1]. Međutim, tek odnedavno je prepoznat njihov potencijal kao nosača u elektrokatalizi reakcije izdvajanja vodonika [2], pre svega zbog dobre provodnosti u katodnom smeru, trodimenzionalne strukture velike površine, korozione stabilnosti u kiseloj i alkalnoj sredini, ekološke neškodljivosti i niske cene. Ovo predavanje daće kratki osvrt na metode sinteze, strukturna i elektrohemijska svojstva i elektrokatalitičku aktivnost za izdvajanje vodonika nedavno prijavljenih kompozitnih materijala na bazi TiO2 nanotubularnih nizova. Literatura [1] K. Lee, A. Mazare, P. Schmuki, One-dimensional titanium dioxide nanomaterials: Nanotubes, Chem. Rev. 114 (2014) 9385. [2] U.Č. Lačnjevac, V.V. Radmilović, V.R. Radmilović, N.V. Krstajić, RuOx nanoparticles deposited on TiO2 nanotube arrays by ion-exchange method as electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction in acid solution, Electrochim. Acta 168 (2015) 178-190.