Electrochemical oxidation of water and formate promoted by prussian blue analogues for electricity storage and generation
- Autores: Lijuan Han
- Directores de la Tesis: José Ramón Galán Mascarós (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Rovira i Virgili ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Sixto Giménez Juliá (presid.), Antonio de Lucas Consuegra (secret.), Chiara Genovese (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnología Química por la Universidad Rovira i Virgili
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
Como una forma de energía, la electricidad es una de las formas principales para la utilización de fuentes de energía renovables, como la energía fotovoltaica, turbinas, hidroelectricidad, etc. Sin embargo, la electricidad no es la más práctica para muchas aplicaciones porque es difícil de almacenar y transportar de manera eficiente. Por lo tanto, las tecnologías de almacenamiento, transporte y extracción de electricidad de manera económica y eficiente se hacen necesarias para el uso generalizado. Un enfoque plausible es recolectar y almacenar electricidad en enlaces químicos como combustibles químicos, y luego extraer de manera sostenible la electricidad de los combustibles químicos en las celdas de combustible a demanda.
Las tecnologías para la generación de combustibles químicos se basan en gran medida en la oxidación de agua en media celda para un suministro abundante de protones y electrones. Sin embargo, el desarrollo de electrocatalizadores de oxidación de agua escalables a partir de metales abundantes capaces de operar en ambientes neutros o ácidos y con bajos sobrepotenciales sigue siendo un desafío fundamental. En esta tesis, utilizamos varias rutas sintéticas para preparar complejos de PBAs como catalizadores electroquímicos de oxidación de agua y luego evaluamos su actividad catalítica, estabilidad y resistencia a la corrosión durante la oxidación del agua mediante estudios electroquímicos, espectroscópicos y estructurales. Además, el hexacianoferrato de cobalto (CoFePB) ha demostrado su excelente actividad y selectividad hacia la oxidación de ácido fórmico / formiato a CO2 con una eficiencia faradaica completa en medios acuosos en un amplio rango de pH. Aprovechando su actividad electrocatalítica, hemos desarrollado una celda de combustible de flujo de cerio / formiato, de bajo costo con un cátodo de felpa de carbono para la reducción de Ce4 + y con el ánodo de CoFePB para la oxidación de formiato. Esta simple celda de combustible sin metales nobles abre perspectivas prometedoras para la generación eficiente de electricidad en celdas de combustible acuosa a baja temperatura.
