Dicalcogenuri di Mo supportati da carbone S-doped come catalizzatori HER Pt-free per elettrolizzatore alcalino

La pandemia COVID-19 e il conflitto Russia-Ucraina stanno avendo un forte impatto sul settore energetico e sulle emissioni di CO2. L’idrogeno verde è stato individuato come elemento essenziale per la transizione energetica verso le fonti rinnovabili evitando la produzione di scarti nocivi. Uno dei principali fattori che impedisce l’utilizzo su grande scala dell’idrogeno green è l’alto costo degli elettrolizzatori. La ricerca scientifica rivolta ai materiali sta ponendo l’attenzione sullo sviluppo di materiali compositi Pt-free come catalizzatori per la reazione di elettrolisi dell’acqua all’interno dei sistemi di produzione dell’idrogeno. In questo lavoro si studia un materiale composito di dicalcogenuro di molibdeno supportato da carbone drogato zolfo da utilizzare come catalizzatore per la reazione catodica HER in elettrolita alcalino. Più precisamente, si indagherà sia il ruolo del carbonio come supporto in grado di favorire la dispersione e un migliore utilizzo dei siti attivi sulla superficie che l’effetto sinergico di zolfo e calcogenuri sull’attività catalitica. Oltre alla verifica dell'attività catalitica e della stabilità in esperimenti condotti secondo protocolli di letteratura, si studieranno anche i parametri cinetici ed il meccanismo del processo di evoluzione di H2. La caratterizzazione chimico fisica del materiale sarà effettuata con le tipiche tecniche di indagine, quali analisi elementare, XRD, Raman, SEM e TEM. Infine, si testerà il materiale finale in una cella elettrochimica divisa/indivisa con elettrolita alcalino, confrontando le prestazioni del composito con quelle del benchmark di Pt Tanaka.