Riassunto analitico
L'idrogeno molecolare è un vettore energetico che può essere utilizzato per immagazzinare e fornire grandi quantità di energia, senza produrre grandi emissioni di CO₂. Per questo l’idrogeno ha una grande importanza a livello globale, nella progressiva riduzione dalla dipendenza dai combustibili fossili. Il metodo più semplice per produrre idrogeno è l’elettrolisi dell'acqua (2H₂O → 2H₂ + O₂), o Electrochemical Water Splitting (EWS). Tuttavia, l’efficienza del EWS è limitata da alcune problematiche, la più importante delle quali è legata alla sovratensione necessaria per svolgere la reazione di evoluzione dell’ossigeno (OER). Ad oggi, i più efficienti catalizzatori sono basati su metalli nobili come Pt e Ir, che sono costosi e facilmente avvelenabili.
In questo lavoro di tesi sono stati sintetizzati e studiati alcuni composti metallorganici chiamati metal-hydroxide organic frameworks (MHOF), i quali contengono metalli della prima serie di transizione, che sono economici ed abbondanti in natura, connessi tra loro grazie a dei leganti organici a ponte. Una delle possibili vie per aumentare l’efficienza della reazione di OER è l’utilizzo di catalizzatori chirali, i quali possono potenzialmente agire come filtri di spin tramite il fenomeno chiamato chiral induced spin selectivity (CISS), promuovendo la formazione di ossigeno molecolare nello stato fondamentale di tripletto (S = 1) e riducendo la sovratensione richiesta.
I MHOF sintetizzati ed isolati, sono stati caratterizzati mediante varie tecniche di indagine strutturale (principalmente: analisi elementare, spettroscopia FT-IR e UV-Vis, e diffrazione di raggi-X su polveri). Successivamente, le caratteristiche redox del centro metallico e l’attività elettrocatalitica è stata studiata per via elettrochimica, tramite misure di voltammetria ciclica.
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