Comprendiendo el papel de la síntesis por microondas inducida por l-arginina de un nanocompuesto heteroestructurado Fe3O4/CuFeO2 para la mejora de la reacción de evolución de oxígeno electrocatalítica alcalina

Se sintetizó un nanocatalizador heteroestructurado magnético de espinel/delafosita Fe3O4/CuFeO2 (AR-SF/CD) estable y de alto rendimiento mediante una técnica de combustión por microondas (MWC) en un solo paso utilizando l-arginina como combustible. La difracción de rayos X (XRD) identificó dos fases: Fe3O4 ortorrómbico y CuFeO2 romboédrico, con tamaños de cristalito de 29.5 y 26.8 nm, respectivamente. El material mostró comportamiento ferromagnético con coercitividad (Hc = 137 Oe), magnetización (Ms ≈ 29.64 emu g-1) y retentividad (Mr ≈ 4.94 emu g-1). La isoterma de adsorción-desorción de N2 reveló una estructura meso- y macroporosa con un área de superficie BET de 27.8 m2 g-1, facilitando los sitios activos para la reacción de evolución de oxígeno (OER). En una solución de KOH 1.0 M, los electrocatalizadores mostraron sobrepotenciales muy bajos de 325 y 380 mV a una densidad de corriente de 20 mA cm-2 con pendientes de Tafel de 48.9 y 57.6 mV dec-1, utilizando electrodos contra un alambre de Pt y una varilla de grafito. El análisis espectroscópico y electroquímico del material demostró un rendimiento superior y alta durabilidad, atribuido al efecto combinado de los cationes de Fe y Cu formando heteroestructuras y causando inversión estructural, sugiriendo que es una alternativa rentable para la OER en aplicaciones de separación de agua.