2050’lere kadar karbon nötralizasyon hedeflerimize ulaşmak için çevre dostu yakıtlara ihtiyacımız var. Katalizörler (ve bunların öncüsü, prekatalistleri), temiz hidrojen yakıtı üreten elektrokimyasal su bölme reaksiyonunda anahtar bileşenlerdir.
Tohoku Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, pratik, gerçek dünya uygulamalarında mümkün bir şekilde kullanılabilecek oldukça istikrarlı bir katalizör üretti. Katalizörlerini geliştirmek için, “rekonstrüksiyon” adı verilen karmaşık bir kimyasal ve elektrokimyasal sürece baktılar. Bulgular dergide yayınlandı Doğa İletişimi.
Kataliz sırasında, bir precatalist özelliklerini değiştiren ve katalitik aktivitesini geliştiren veya bozan bir yeniden yapılanmaya uğrar. Rekonstrüksiyon, precatalist ve elektrolitin özellikleri, elektrokimyasal indüksiyon yöntemi veya reaksiyon sıcaklığı dahil olmak üzere birçok faktörden etkilenebilir – bu da kesin rekonstrüksiyon mekanizmalarını tanımlamak zor.
Heng Liu (Tohoku Üniversitesi), “Bu katalizörün kendisi değişebileceğinde iyi çalışan bir katalizör tasarlamak zor. Neredeyse her vurduğunuzda bir topla tenis oynamaya çalışmak gibi,” diyor Heng Liu (Tohoku Üniversitesi), “Bu nedenle, yüksek hareketli kateşler synthesize etmek için rasyonel ve yaygın olarak uygulanabilir bir metodoloji geliştirmek için birçok zorluk var.”
A CO2Mo3O8 Precatalist potansiyel bağımlı rekonstrüksiyon geçirdi ve elektrokimyasal olarak kararlı bir CO (OH) yarattı2@Co2Mo3O8 katalizör. Araştırma ekibi, prekatalistlerin yüzey yapısı dönüşümünün uygulanan potansiyeller tarafından kontrol edilebileceğini ortaya koydu;
Katalizörlerin ve değiştirilmiş elektrolitlerin yeniden yapılandırılması, tüm kataliz sistemini performansın artırılacak şekilde değiştirir. Katalizör, hidrojen üretimi için geri dönüşümlü bir hidrojen elektrotuna (RHE) karşı% 99.9’luk bir faradaik verimlilik elde etti. Ek olarak, katalizör bir aydan fazla bir süre sabit kalabildi.
Liu, “Özetle, ortaya çıkan katalizör oldukça verimli ve uzun süre depoda kalabildi. Çalışmamız endüstriyel uygulamalar için uygunluğunu vurgulamaktadır.” Diyor.
Bu çalışma, precatalist rekonstrüksiyon ve elektrolit evriminin, daha iyi rasyonel katalizör tasarımının yolunu açan katalitik performansı nasıl etkilediğini anlatmaktadır. Katalizör tasarımı iyileştikçe, temiz enerji kaynaklarının üretimini artırmaya yardımcı olabilir – kirlilik ve iklim değişikliğine karşı harekete geçmemizi sağlayabilir.
