Spettroscopie a raggi X per un’economia basata sull’idrogeno

This work investigates electrocatalysis as a promising technology for sustainable energy devices, focusing on green hydrogen production and the electrochemical reduction of CO2 into valuable products. The study highlights the importance of copper nanoparticles (Cu NPs) due to their unique properties and cost-effectiveness. During the PhD project, the copper catalyst was studied using advanced techniques such as X-ray Absorption Spectroscopy (XAS) under in situ conditions, employing a microfluidic electrochemical cell developed for experiments at the BACH beamline of the Elettra synchrotron (Trieste). The research analyzed the effects of deposition methods, electrode materials, and polymer binders on the stability and performance of Cu NPs. Furthermore, the work includes an industrial collaboration with Breton S.p.A. on electrocatalytic materials for energy conversion devices, emphasizing the influence of preparation methods on catalyst properties and performance.

Questo lavoro indaga l'elettrocatalisi come tecnologia promettente per dispositivi energetici sostenibili, con un focus sulla produzione di idrogeno verde e sulla riduzione elettrochimica della CO2 in prodotti di valore. Lo studio evidenzia l'importanza delle nanoparticelle di rame (Cu NPs) grazie alle loro proprietà uniche e al loro rapporto costo-efficacia. Durante il progetto di dottorato, il catalizzatore a base di rame è stato studiato utilizzando tecniche avanzate come la Spettroscopia di Assorbimento di Raggi X (XAS) in condizioni in situ, impiegando una cella elettrochimica microfluidica sviluppata per esperimenti presso la linea di luce BACH del sincrotrone Elettra (Trieste). La ricerca ha analizzato gli effetti dei metodi di deposizione, dei materiali degli elettrodi e dei leganti polimerici sulla stabilità e sulle prestazioni delle Cu NPs. Inoltre, il lavoro include una collaborazione industriale con Breton S.p.A. sui materiali elettrocatalitici per dispositivi di conversione energetica, enfatizzando l'influenza dei metodi di preparazione sulle proprietà e sulle prestazioni dei catalizzatori.