یک تیم تحقیقاتی دانشگاه سیتی هنگ کنگ با توسعه موفقیت آمیز یک الکتروکاتالیست بسیار کارآمد، به پیشرفت چشمگیری در نانومواد دست یافتند.

کاتالیزور می تواند تولید هیدروژن (Hydrogen) را به طور قابل توجهی از طریق تقسیم آب الکتروشیمیایی افزایش دهد.

این کشف که در مجله Nature منتشر شده است، بر توسعه یک الکتروکاتالیست بسیار کارآمد است که می تواند تولید هیدروژن را از طریق تقسیم آب الکتروکاتالیستی افزایش دهد.

عنوان مقاله رشد وابسته به فاز پلاتین در MoS2 برای تکامل H2 بسیار کارآمد است.

پروفسور ژانگ هوآ، پروفسور هرمان هو، استاد نانومواد در CityU، که رهبری این تحقیق را بر عهده دارد، گفت: هیدروژن تولید شده توسط تقسیم آب الکتروکاتالیستی به عنوان یکی از امیدوار کننده‌ ترین انرژی‌های پاک برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی در آینده نزدیک، کاهش آلودگی محیط زیست و کاهش آلودگی زیست‌محیطی در نظر گرفته می‌شود.

همکاران پروفسور ژانگ شامل پروفسور Anthony R. J. Kucernak از گروه شیمی در امپریال کالج لندن و محققانی از دانشگاه ها و موسسات تحقیقاتی در هنگ کنگ، سرزمین اصلی چین، سنگاپور و بریتانیا هستند.

توسعه حیاتی در تحقیقات CityU ایجاد کاتالیزورهای جدید با استفاده از نانو ورقه‌های دی‌کالکوژنید فلزی واسطه (TMD) به عنوان تکیه‌گاه، امکان کارایی برتر و پایداری بالا را در طول واکنش تکامل هیدروژن الکتروکاتالیستی (HER)، که یک گام حیاتی در آب الکتروکاتالیستی است، ایجاد می‌کند.

تقسیم، همچنین به عنوان روش الکترولیز آب برای تولید هیدروژن شناخته می شود.

این تیم چندین سال است که در حال بررسی چگونگی بهبود عملکرد فرآیند HER با مهندسی فاز کریستالی نانومواد بوده است. اگرچه نانوصفحات TMD با فازهای کریستالی غیر متعارف پتانسیل زیادی برای استفاده به عنوان تکیه گاه کاتالیزور دارند، ساخت چنین صفحاتی به اندازه کافی خالص برای HER چندان ساده نیست.

اما در این تحقیق، تیم پروفسور ژانگ روش جدیدی برای تهیه نانوصفحات TMD فاز غیرمتعارف با خلوص فاز و کیفیت بالا ایجاد کرده است. علاوه بر این، آنها رشد وابسته به فاز کریستالی فلزات نجیب را بر روی تکیه گاه های نانو ورق TMD بررسی کرده اند.

از نظر فنی، آنها دریافتند که الگوی فاز 2H رشد همپایه نانوذرات پلاتین را تسهیل می‌کند، در حالی که الگوی فاز 1T از اتم‌های پلاتین پراکنده تک اتمی (s-Pt) پشتیبانی می‌کند. s-Pt/1T'-MoS2 سنتز شده به عنوان یک کاتالیزور بسیار کارآمد برای HER عمل می کند و می تواند به مدت 500 ساعت در الکترولیز آب کار کند و نشان می دهد که نانوصفحات 1T'-TMD می توانند پشتیبانی موثری برای کاتالیزورها باشند.

دکتر شی ژنیو، محقق فوق دکتری در دپارتمان شیمی CityU و اولین نویسنده مقاله خاطرنشان کرد: ما کاتالیزورهای کارآمدتری را بر اساس این یافته توسعه خواهیم داد و کاربردهای آنها را در واکنش‌های کاتالیزوری مختلف بررسی خواهیم کرد.

این یافته‌ها دامنه مهندسی فاز در نانومواد را گسترش می‌دهد و راه را برای طراحی و سنتز کاتالیزورهای بسیار کارآمد هموار می‌کند و به انرژی‌های پاک‌تر و توسعه پایدارتر کمک می‌کند.

این کاملا امیدوار کننده به نظر می رسد. در حالی که هنوز به پلاتین متکی هستید، ممکن است مقدار مورد نیاز کاهش یابد و طول عمر الکترولیزور بهبود یابد.

این خبری است که مطمئناً به علاقه مندان به هیدروژن انرژی می دهد.

از آنجایی که تلاش برای یافتن راه‌های کم‌هزینه برای تقسیم آب، پلاتین تنها زمانی می‌تواند کار کند که واقعاً (واقعاً) طولانی باشد. اینجاست که کار این تیم ممکن است ارتباط واقعی داشته باشد.

علاقه مندان همچنین باید روی هزینه انرژی کار کنند. اخبار و تفسیرها حاکی از آن است که انرژی از تولید اضافی حاصل می شود. اما هزینه های کارخانه و نگهداری آن باید پرداخت شود. زیاده روی به این معنی است که آنها بدون فرسودگی و پیری می دوند و نمی ایستند.

در همین حال، امیدواریم که ارزش پیشرفت در این مورد برای تولید سلول سوختی نیز صدق کند.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است. سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد. ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست، و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.