Green hydrogen is a valuable energy source able to overcome the environmental issues generated by fossil fuel consumption. In this regard, large-scale production of green hydrogen could be achieved by anion exchange membrane water electrolyzer (AEMWE). However, highly electroactive, and low-cost catalysts for hydrogen evolution reaction (HER) are critical to executing AEMWE. With this end in view, a straightforward route is revealed to improve the catalytic performance toward the HER of commercial and low-cost Ni foam electrodes. Indeed, an oxyhydroxide nickel-based surface was obtained after a facile and low-cost anhydrous etching procedure of the raw material. The novel catalyst reveals an onset potential for the HER of ca. 10.0 mV (vs. RHE), which is very close to the thermodynamic value, and an increment of the catalytic efficiency towards the HER. Furthermore, differential electroch...

En el presente tratado de investigación se reporta el estudio espectroscópico y morfológico del grafeno químicamente modificado (GQM) y la influencia de las etapas de síntesis sobre sus propiedades electrónicas y sus características estructurales. Para lo cual, se elaboraron diversos análisis instrumentales sobre el material de partida, el grafito, y los compuestos obtenidos, el óxido de grafeno (OG) y el GQM a través de las etapas de síntesis, las cuales son descritas como Gr ->OG y OG->GQM para el proceso de oxidación y de reducción química, respectivamente. En este sentido, la espectroscopía UV nos indica que tras la etapa Gr->OG se presenta la inserción de grupos carbonilos (C=O) atribuibles a la banda de absorción en 300nm de longitud de onda la cual es mitigada en la etapa OG->GQM, así mismo se registra una restitución del sistema conjugado π en el GQM a través...

Los estragos ambientales originados por el consumo diario de combustibles fósiles son una gran preocupación a nivel mundial, y la obtención de nuevos vectores energéticos, representa un gran reto científico actualmente. Entre las tecnologías existentes, los electrolizadores alcalinos se destacan por facilitar la obtención de vectores energéticos de gran importancia, tal como el hidrógeno. Sin embargo, ciertas limitaciones catódicas restringen su uso extensivo. En el presente tratado, las limitaciones termodinámicas y cinéticas son materia de estudio debido a su importancia en la reacción de evolución de hidrógeno (HER) (Capítulo 1). Se reporta que (1) las limitaciones por difusión pueden ser reducidas a través del diseño de soportes de gran área superficial compuestas por fibras de carbón modificadas con óxido de grafeno reducido; y (2) la reducción de los sobrepot...

En el presente tratado de investigación se reporta el estudio espectroscópico y morfológico del grafeno químicamente modificado (GQM) y la influencia de las etapas de síntesis sobre sus propiedades electrónicas y sus características estructurales. Para lo cual, se elaboraron diversos análisis instrumentales sobre el material de partida, el grafito, y los compuestos obtenidos, el óxido de grafeno (OG) y el GQM a través de las etapas de síntesis, las cuales son descritas como Gr ->OG y OG->GQM para el proceso de oxidación y de reducción química, respectivamente.

El almacenamiento de energía como un vector químico de alto impacto (e.g, H2 verde, CH3OH, NH3, H2O2, entre otros) representa una de las principales estrategias de descarbonización industrial en la actualidad. Específicamente, el H2 verde obtenido a partir de la electrólisis alcalina del agua (EAA) simboliza una de las principales rutas capaz de sustituir a los combustibles fósiles. Sin embargo, su desarrollo es limitado por los elevados costos de producción debido a la inclusión de metales nobles, por ej., Pt, Pd, Ru e Ir. Por ende, el desarrollo de sistemas catalíticos basados en metales de transición no nobles, tales como, el Ni, Fe, Mo, Cu y/o Co es prioritario para impulsar el escalamiento de las tecnologías a base de H2. En este sentido, la presente investigación doctoral desarrolla el diseño y estudio de matrices electroactivas tipo-espuma decoradas con nanoestructura...