Progetto SOS acqua - Sistemi per la decontaminazione e di produzione di energia dall'acqua; Relazione del primo semestre - Sviluppo di elettrodi per la produzione di idrogeno per water splitting

L'attività del primo semestre all'interno del progetto SOS ACQUA (Sistema per la decontaminazione e di produzione di energia dall'acqua) è stata principalmente focalizzata su i) analisi dello stato dell'arte, ii) identificazione dei materiali più idonei per la produzione del foto-catodo e, iii) caratterizzazione chimico-fisica, morfologica e prestazionale dei materiali selezionati. I risultati derivanti dal primo punto sono stati descritti nella 1° relazione (Analisi dello stato dell'arte, selezione dei materiali e piano sperimentale, protocollo ISTEC 1864 del 29-09-2020) mentre, gli esisti relativi all'identificazione dei materiali più idonei e loro caratterizzazione sono invece ampliamente trattati in questo documento. In questo rapporto sono in particolar modo riportati i risultati relativi allo studio di materiali volti ad individuare i sistemi più adatti per la produzione di idrogeno mediante reazione di water splitting in cella foto-elettrochimica. Le classi di materiali prese in considerazione sono state: Cu2O/CuO, LaFeO3 (LF), La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 (LSCF), La0.8Sr0.2MnO3 (LSM), La0.1Sr0.9TiO3 (LST). Per ciascuna di esse sono state ampiamente caratterizzate le polveri di partenza da un punto di vista morfologico-strutturale e di superficie specifica; è stata inoltre valutata l'attività foto-catalitica tramite reazione con una molecola modello (Rodamina B). Dopo un attento studio di formulazione sono stati prodotti e selezionati inchiostri idonei per la deposizione di film elettrodici sottili su un supporto vetroso mediante serigrafia. Degli elettrodi così ottenuti sono state accuratamente valutate le proprietà elettrochimiche e fotoelettrochimiche. Sui composti con le caratteristiche più promettenti sono state eseguite misure di produzione di idrogeno trmite cella fotoelettrochimica.