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Alcuni metalli o leghe possono essere preparati per via elettrochimica con una porosità bimodale, per applicazione di alte correnti catodiche che causano elettrodeposizione in un regime di vigoroso sviluppo di idrogeno. Il materiale acquisisce una struttura spugnosa fatta di dendriti submicrometriche, modellata da pori macroscopici di dimensione di qualche decina di micron.

Abbiamo elettrodepositato leghe compatte e porose di Cu-Ni (figura) e Cu-Zn. Le caratterizzazioni, inclusive di misure di impedenza elettrochimica, evidenziano una frazione di vuoto dell’80-85% e un fattore di rugosità variabile nel largo range 100-400 per depositi di spessore 30-40 m, in dipendenza del materiale e delle condizioni di preparazione. Le prestazioni dei materiali porosi sono state indagate nella riduzione di nitrati in ambiente alcalino pH 14 e mostrano sensibili miglioramenti rispetto a quelle dei loro omologhi compatti:
- minori sovratensioni di elettrodo grazie all’elevato sviluppo superficiale;
- maggiore stabilità di corrente, attribuita a riduzione dei processi di avvelenamento;
- trasporto più efficace grazie alla struttura macroporosa permeabile.

E’ in corso di studio la deposizione di altri metalli e leghe, quali ad es. strati di Ag micro- e nano-poroso, da utilizzare come catodi ad alta efficienza per 1) riduzione di ossigeno (ORR), di interesse nelle celle a combustibile e 2) riduzione di composti organici alogenati, di notevole interesse per le potenziali applicazioni nei campi dell’elettroanalitica, dell’elettrosintesi e della bonifica ambientale.

Contatto: Sandro Cattarin CNR - IENI Padova  s.cattarin@ieni.cnr.it

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