Elektrokatalyse is een van de meest bestudeerde onderwerpen op het gebied van materiaalwetenschap, omdat het op grote schaal betrokken is bij veel belangrijke energiegerelateerde processen, zoals de zuurstofreductiereactie (ORR) voor brandstofcellen, de waterstofevolutiereactie (HER) voor de productie van groene waterstof, en de zuurstofevolutiereactie (OER) voor metaal-luchtbatterijen. Noble metal aerogels (NMA's) komen naar voren als een nieuwe klasse van uitstekende elektrokatalysatoren vanwege het gecombineerde kenmerk van metalen en aerogels. Echter, beperkt door de beschikbare composities, de onderzochte elektrokatalytische reacties op NMA's zijn zeer beperkt en bepaalde belangrijke elektrochemische processen zijn niet onderzocht.

Alexander von Humboldt research fellow Ran Du in samenwerking met Prof. Wei Jin van de Jiangnan University, China, heeft onlangs verschillende aerogels van edelmetaal gemaakt, onthullen hun ongekende potentieel voor diverse pH-universele elektrochemische katalyse, inclusief ORR, HAAR, en elektrochemische watersplitsing. Deze bevindingen omvatten grotendeels het toepassingsgebied van NMA's voor brandstofcellen, groene waterstofproductie en nog veel meer. Het werk is gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift Geavanceerde energiematerialen .

Door gebruik te maken van een sterk uitzoutend middel (d.w.z. ammoniumfluoride [NH ₄ F]) als initiator om gelering op gang te brengen, de samenstelling van de als verkregen edelmetaal aerogels (NMA's) werd uitgebreid naar verschillende bi- en trimetallische systemen. Vervolgens hebben Ran Du en zijn team de chemische samenstelling gemanipuleerd, waardoor het toepassingsgebied van NMA's wordt uitgebreid tot pH-universele ORR-elektrokatalyse, HAAR elektrokatalyse, en elektrochemische watersplitsing. Opmerkelijk, de Au-Rh-aerogel en Au-Pt-aerogel vertoonden buitengewone pH-universele prestaties voor HER- en ORR-elektrokatalyse, respectievelijk, die beide aanzienlijk beter presteren dan commercieel Pt/C (platina op koolstof) in omgevingen met een brede pH.

"Verdere onderzoeksrichtingen kunnen worden geplaatst op morfologie-gecontroleerde NMA-synthese, en het vaststellen van de correlaties tussen de structurele kenmerken van NMA's en hun elektrokatalytische eigenschappen, ’ veronderstelt chemicus Ran Du.