Un groupe de chercheurs chinois a développé une nouvelle électrode autonettoyante en construisant une micro-nanostructure d’un catalyseur hautement actif, permettant une synthèse très stable de peroxydes de métaux alcalino-terreux (MO2).
Cette étude a été publiée lundi dans Nature Nanotechnology.
Le MO2 est une alternative au peroxyde d’hydrogène. Il possède d’excellentes propriétés oxydatives, une stabilité chimique supérieure et une pureté élevée, et il est facile à stocker et à transporter, selon des chercheurs de l’Institut de technologie et d’ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l’Académie chinoise des sciences et de l’Université Jiaotong de Shanghai. Ce matériau a été largement utilisé dans le traitement et la désinfection des eaux usées.
Le processus actuel de synthèse primaire du MO2 implique une décomposition rapide du peroxyde d’hydrogène, conduisant à une utilisation insuffisante de ce dernier. Par conséquent, les chercheurs ont proposé un processus de synthèse électrochimique in situ pour réduire les pertes économiques et les risques d’explosion pendant le transport et le stockage du peroxyde d’hydrogène.
Pour réduire l’adhérence sévère des produits solides MO2 sur la surface de l’électrode, le groupe de recherche a construit une électrode en carbone oxygéné dopé au Ni avec un revêtement en Téflon, une micro-nanostructure et une faible énergie de surface.
L’électrode de carbone a considérablement réduit la zone de contact solide-liquide avec l’électrolyte, facilitant ainsi le détachement rapide du MO2 généré in situ de la surface de l’électrode autonettoyante, a déclaré Lu Zhiyi, professeur au NIMTE.
L’électrode à revêtement en téflon a montré une stabilité pendant plus de 1 000 heures à une densité de courant de 50 milliampères (mA) par centimètre carré pour la synthèse électrochimique du MO2, démontrant ainsi un large potentiel d’application, selon l’étude.
