توسعه کاتالیزورهای کارآمد برای شکافت آب
محققان "موسسه ملی علوم و فناوری اولسان"(UNIST) کره جنوبی در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه گروه جدیدی از کاتالیزورهای کارآمد شدهاند که بدون در نظر گرفتن سطح پی اچ الکترولیت در طول پاسخهای الکتروشیمیایی مانند شکافت آب، پایداری فوق العادهای را نشان میدهند.
محققان "موسسه ملی علوم و فناوری اولسان"(UNIST) کره جنوبی در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه گروه جدیدی از کاتالیزورهای کارآمد شدهاند که بدون در نظر گرفتن سطح پی اچ الکترولیت در طول پاسخهای الکتروشیمیایی مانند شکافت آب، پایداری فوق العادهای را نشان میدهند.
به گزارش ایسنا و به نقل از تک اکسپلوریست، شکافت آب به کلیه واکنشهای شیمیایی که به تجزیه مولکول آب به دو عنصر تشکیل دهنده آن یعنی اکسیژن و هیدروژن منجر میشود، میگویند.
با توجه به افزایش روز افزون استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت، روشهای زیادی برای تولید هیدروژن از آب ابداع شده است که از جمله آنها الکترولیز آب یا استفاده از جلبکها برای تجزیه آب است.
کاتالیزورهای جدید از ترکیبات ارزان قیمت کربن و روتنیم(Ru) پایدار ساخته شدهاند و کاتالیزورهایی کارآمد هستند و سبب بهبود عملکرد در طول پاسخهای الکتروشیمیایی میشوند.
آب خالص رسانای بدی برای برق است زیرا حاوی یون های بسیار کمی است.
بنابراین افزودن اسیدها یا بازها به آب باعث افزایش غلظت یونها در محلول میشود و در نتیجه باعث واکنش الکتروشیمیایی میشود.
کاتالیزورها انرژی مورد نیاز برای ایجاد واکنش شیمیایی را کاهش میدهند.
کاهش مصرف انرژی نیز باعث میشود کارایی کاتالیزور افزایش یابد.
از این رو برای تسریع در استفاده تجاری از واکنشهای مختلف الکتروشیمیایی، نیاز به کاتالیزورهایی است که بازده کاتالیزوری بالایی همراه با دوام بالا داشته باشند.
پلاتین(Pt) به دلیل حرکت الکتروکاتالیستی بالایی که دارد به طور کلی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.
با این حال به طور همزمان و به طور استثنایی در محیطهای قلیایی خورنده است و متعاقباً ماندگاری ضعیفی ایجاد میکند.
یک ماده خورنده مادهای است که میتواند مواد دیگر را در هنگام تماس تخریب کند یا به آنها آسیب برساند.
ماده خورنده میتواند به انواع گوناگونی از مواد شامل فلزات و ترکیبات آلی حمله کند اما مردم معمولاً از بابت تأثیر این مواد روی بافتهای زنده نگرانی دارند چرا که این مواد میتوانند در محل تماس سبب سوختگی شیمیایی شوند.
در این مطالعه، دانشمندان اظهار کردند که از نانوذرات روتنیم در صفحه اصلی بستر گرافیتی دو بعدی نانوذرات گرافیتی نیتروژنه استفاده کردند.
دانشمندان با انجام مطالعات تخریب سریع در همه شرایط پی اچ، پایداری کاتالیزور را ارزیابی کردند.
نتایج آنها نشان داد که کاتالیزور نانوذرات گرافیتی نیتروژنه عملکرد و پایداری الکتروشیمیایی بسیار بهتری را در مقایسه با پلاتین/ کربن تجاری در شرایط پی اچ جهانی نشان میدهد.
این همچنین نشان دهنده ثبات پی در پی طولانی مدت(بیش از ۱۵۰۰ ساعت) و فعالیتهای تکامل غیرمعمول هیدروژن در کاربردهای عملی است.
انتهای پیام
