Mezoporoz tantal oksidiga joylashtirilgan maxsus ishlab chiqilgan iridiy nanostrukturalari o'tkazuvchanlikni, katalitik faollikni va uzoq muddatli barqarorlikni oshiradi.
Rasm: Janubiy Koreya va AQShdagi tadqiqotchilar vodorod ishlab chiqarish uchun proton almashinuv membranasi yordamida suvning tejamkor elektrolizini osonlashtirish uchun kislorod evolyutsiyasi reaksiya faolligi oshgan yangi iridiy katalizatorini ishlab chiqdilar. Batafsil ma'lumot
Dunyoning energiyaga bo'lgan ehtiyoji o'sishda davom etmoqda. Tashiladigan vodorod energiyasi toza va barqaror energiya yechimlarini izlashda katta istiqbolga ega. Shu nuqtai nazardan, ortiqcha elektr energiyasini suv elektrolizi orqali tashiladigan vodorod energiyasiga aylantiradigan proton almashinadigan membranali suv elektrolizatorlari (PEMWE) katta qiziqish uyg'otdi. Biroq, elektrolizning muhim tarkibiy qismi bo'lgan kislorod ajralib chiqish reaksiyasining (OER) sekin tezligi va iridiy (Ir) va ruteniy oksidi kabi qimmatbaho metall oksidi katalizatorlarining elektrodlarga yuqori yuklanishi tufayli uni vodorod ishlab chiqarishda keng ko'lamda qo'llash cheklanganligicha qolmoqda. Shuning uchun, PEMWE ni keng qo'llash uchun tejamkor va yuqori samarali OER katalizatorlarini ishlab chiqish zarur.

Yaqinda Janubiy Koreyadagi Kvanju Fan va Texnologiya Instituti professori Changho Park boshchiligidagi koreys-amerikalik tadqiqot guruhi PEM suvining samarali elektroliziga erishish uchun takomillashtirilgan chumoli kislotasini qayta tiklash usuli orqali mezoporoz tantal oksidi (Ta2O5) asosida yangi iridiy nanostrukturali katalizatorni ishlab chiqdi. Ularning tadqiqoti 2023-yil 20-mayda onlayn nashr etildi va 2023-yil 15-avgustda Journal of Power Sources jurnalining 575-jildida nashr etiladi. Tadqiqot Koreya Fan va Texnologiya Instituti (KIST) tadqiqotchisi doktor Chaekyong Baik tomonidan hammualliflikda yozilgan.
“Elektronga boy Ir nanostrukturasi yumshoq shablon usuli bilan tayyorlangan barqaror mezoporoz Ta2O5 substratida etilendiaminni o'rab turgan jarayon bilan bir tekisda tarqaladi, bu esa bitta PEMWE batareyasining Ir miqdorini 0,3 mg sm-2 gacha samarali ravishda kamaytiradi”, deb tushuntirdi professor Park. Shuni ta'kidlash kerakki, Ir/Ta2O5 katalizatorining innovatsion dizayni nafaqat Irdan foydalanishni yaxshilaydi, balki yuqori o'tkazuvchanlik va katta elektrokimyoviy faol sirt maydoniga ega.
Bundan tashqari, rentgen fotoelektron va rentgen yutilish spektroskopiyasi Ir va Ta o'rtasida kuchli metall tayanch o'zaro ta'sirini aniqlaydi, zichlik funktsional nazariyasi hisob-kitoblari esa Ta dan Ir ga zaryad o'tishini ko'rsatadi, bu esa O va OH kabi adsorbatlarning kuchli bog'lanishiga olib keladi va OOP oksidlanish jarayonida Ir(III) nisbatini saqlab qoladi. Bu o'z navbatida IrO2 uchun 0,48 V ga nisbatan 0,385 V pastroq kuchlanishga ega bo'lgan Ir/Ta2O5 faolligining oshishiga olib keladi.
Jamoa shuningdek, katalizatorning yuqori OER faolligini eksperimental ravishda namoyish etdi, janob Blek uchun 10 mA sm-2 da 288 ± 3,9 mV ortiqcha kuchlanish va 1,55 V da mos keladigan qiymatga qadar 876,1 ± 125,1 A g-1 ning sezilarli darajada yuqori Ir massa faolligi kuzatildi. Darhaqiqat, Ir/Ta2O5 ajoyib OER faolligi va barqarorligini namoyish etadi, bu membrana-elektrod yig'ilishining 120 soatdan ortiq bitta hujayrali ishlashi bilan yana bir bor tasdiqlandi.
Taklif etilayotgan usul Ir yuk darajasini pasaytirish va OER samaradorligini oshirishning ikki tomonlama afzalligiga ega. “OER samaradorligining oshishi PEMWE jarayonining iqtisodiy samaradorligini toʻldiradi va shu bilan uning umumiy ish faoliyatini yaxshilaydi. Ushbu yutuq PEMWE tijoratlashuvida inqilob qilishi va uni asosiy vodorod ishlab chiqarish usuli sifatida qabul qilishni tezlashtirishi mumkin”, deb taʼkidlaydi optimistik professor Park.

Umuman olganda, ushbu rivojlanish bizni barqaror vodorod energiyasini tashish yechimlariga erishishga va shu tariqa uglerod neytral maqomiga erishishga yaqinlashtiradi.
Kvanju Fan va Texnologiya Instituti (GIST) haqida Kvanju Fan va Texnologiya Instituti (GIST) Janubiy Koreyaning Kvanju shahrida joylashgan tadqiqot universitetidir. GIST 1993-yilda tashkil etilgan va Janubiy Koreyadagi eng nufuzli maktablardan biriga aylangan. Universitet fan va texnologiyalarni rivojlantirishga ko'maklashadigan hamda xalqaro va mahalliy tadqiqot loyihalari o'rtasidagi hamkorlikni rivojlantiradigan kuchli tadqiqot muhitini yaratishga sodiqdir. "Kelajakning fan va texnologiyalarining faxrli shakllantiruvchisi" shioriga sodiq qolgan GIST Janubiy Koreyadagi eng yuqori reytingli universitetlar qatoridan doimiy ravishda joy olgan.
Mualliflar haqida Doktor Changho Park 2016-yil avgustidan beri Kvanju Fan va Texnologiya Institutida (GIST) professor bo'lib ishlaydi. GISTga qo'shilishdan oldin u Samsung SDI vitse-prezidenti bo'lib ishlagan va Samsung Electronics SAIT dan magistr darajasini olgan. U mos ravishda 1990, 1992 va 1995-yillarda Koreya Fan va Texnologiya Institutining Kimyo kafedrasida bakalavr, magistr va doktorlik darajalarini olgan. Uning hozirgi tadqiqotlari yonilg'i xujayralarida membrana elektrod yig'ish uchun katalitik materiallarni ishlab chiqish va nanostrukturali uglerod va aralash metall oksidi tayanchlaridan foydalangan holda elektrolizga qaratilgan. U o'z mutaxassislik sohasida 126 ta ilmiy maqola nashr etgan va 227 ta patent olgan.
Doktor Chaekyung Baik Koreya Fan va Texnologiya Institutida (KIST) tadqiqotchi. U PEMWE OER va MEA katalizatorlarini ishlab chiqishda ishtirok etadi, hozirgi kunda katalizatorlar va ammiak oksidlanish reaksiyalari uchun qurilmalarga e'tibor qaratmoqda. 2023-yilda KISTga qo'shilishdan oldin Chaekyung Baik Kvanju Fan va Texnologiya Institutida energiya integratsiyasi bo'yicha doktorlik darajasini oldi.
Elektronga boy Ta2O5 tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan mezoporoz irid nanostrukturasi kislorod evolyutsiyasi reaksiyasining faolligi va barqarorligini oshirishi mumkin.
Mualliflar ushbu maqolada taqdim etilgan ishga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan raqobatdosh moliyaviy manfaatlar yoki shaxsiy munosabatlarga ega emasliklarini ta'kidlaydilar.
Ogohlantirish: AAAS va EurekAlert! EurekAlertda chop etilgan press-relizlarning aniqligi uchun javobgar emas! Ishtirok etuvchi tashkilot tomonidan yoki EurekAlert tizimi orqali ma'lumotlardan har qanday foydalanish.

Agar ko'proq ma'lumot olishni istasangiz, iltimos, menga elektron pochta xabarini yuboring.
Elektron pochta:
info@pulisichem.cn
Tel:
+86-533-3149598