Sintesi e caratterizzazione di catalizzatori basati su carboni dopati N e funzionalizzati con Sb e Bi per la reazione di riduzione elettrochimica di O2 ad H2O2

Il progetto consiste nella sintesi di catalizzatori single site dopati con antimonio e bismuto dispersi in matrici carboniose funzionalizzate azoto per la reazione di riduzione elettrochimica dell'ossigeno a due elettroni ad acqua ossigenata. Le sintesi utilizzate sono basate sulla pirolisi di piccole molecole organiche in ambiente inerte in presenza di Mg2+ utilizzato sia come agente templante per fornire la porosità desiderata, che come metallo sacrificale che verrà sostituito, per mezzo di transmetallazione, da bismuto o antimonio. Il doping con atomi di elementi del blocco p viene sfruttato per modificare le performance elettrochimiche del materiale, validate da test in cella a tre elettrodi con un elettrodo ad anello-disco rotante (RRDE) in condizioni di pH neutro e basico per un successivo impiego in un Gas Diffusion Electrode per elettrolisi a corrente costante e quantificazione dell'acqua ossigenata prodotta tramite spettroscopia UV-Visibile. La struttura del materiale viene indagata tramite XRD per certificare l'assenza di fasi inorganiche cristalline, ICP-MS per attestare la presenza del metallo dopante all'interno del catalizzatore, TEM/EDX per esaminare la morfologia e tracciare una mappa elementale, Raman per verificare il grado di grafitizzazione.