Мезопорозлы тантал оксидына урнаштырылган махсус эшләнгән иридий наноструктуралары үткәрүчәнлекне, каталитик активлыкны һәм озак вакытлы тотрыклылыкны арттыра.
Рәсем: Көньяк Корея һәм АКШ тикшеренүчеләре суны протон алмашу мембранасы белән водород җитештерү өчен экономияле электролизлауны җиңеләйтү өчен кислород бүленеп чыгу реакциясе активлыгы арткан яңа иридий катализаторын эшләделәр. Тулырак белегез
Дөньяның энергиягә ихтыяҗы үсә бара. Ташып йөри торган водород энергиясе чиста һәм тотрыклы энергия чишелешләрен эзләүдә зур өметләр баглый. Бу уңайдан, артык электр энергиясен су электролизы аша ташып йөри торган водород энергиясенә әйләндерә торган протон алмашу мембраналы су электролизерлары (PEMWE) зур кызыксыну уятты. Ләкин, электролизның мөһим компоненты булган кислород бүленеп чыгу реакциясенең (OER) әкрен тизлеге аркасында, һәм электродларга иридий (Ir) һәм рутений оксиды кебек кыйммәтле металл оксиды катализаторларының күп йөкләнеше чикләнгән. Шуңа күрә, PEMWEны киң куллану өчен экономияле һәм югары нәтиҗәле OER катализаторларын эшләү кирәк.

Күптән түгел Көньяк Кореяның Кванджу фән һәм технология институты профессоры Чанхо Парк җитәкчелегендәге Корея-Америка тикшеренү төркеме ПЭМ суын нәтиҗәле электролизлау өчен яхшыртылган кумурска кислотасын редукцияләү ысулы ярдәмендә мезопорозлы тантал оксидына (Ta2O5) нигезләнгән яңа иридий наноструктуралы катализатор эшләде. Аларның тикшеренүләре 2023 елның 20 маенда онлайн режимда бастырылган һәм 2023 елның 15 августында Journal of Power Sources журналының 575 нче томында бастырылачак. Тикшеренүнең автордашы - Корея фән һәм технология институты (KIST) тикшеренүчесе доктор Чаекён Байк.
"Электронга бай Ir наноструктурасы йомшак шаблон ысулы белән әзерләнгән тотрыклы мезопороз Ta2O5 субстратында этилендиамин тирәсендәге процесс белән берлектә тигез таралган, бу бер PEMWE батареясының Ir эчтәлеген 0,3 мг см-2 га кадәр киметә", - дип аңлатты профессор Парк. Ir/Ta2O5 катализаторының инновацион дизайны Ir куллануны гына түгел, ә югарырак үткәрүчәнлеккә һәм зуррак электрохимик актив өслек мәйданына ия булуын да билгеләп үтү мөһим.
Моннан тыш, рентген фотоэлектрон һәм рентген абсорбция спектроскопиясе Ir һәм Ta арасында көчле металл терәк үзара бәйләнешен күрсәтә, ә тыгызлык функциональ теориясе исәпләүләре Ta'дан Ir'га заряд күчерүен күрсәтә, бу O һәм OH кебек адсорбатларның нык бәйләнешенә китерә һәм OOP оксидлашу процессы вакытында Ir(III) нисбәтен саклый. Бу үз чиратында Ir/Ta2O5 активлыгының артуына китерә, аның IrO2 өчен 0,48 В белән чагыштырганда 0,385 В түбәнрәк артык көчәнешкә ия.
Шулай ук ​​команда катализаторның югары OER активлыгын эксперименталь рәвештә күрсәтте, 10 мА см-2 да 288 ± 3,9 мВ артык көчәнеш һәм 1,55 В да тиешле кыйммәткә кадәр 876,1 ± 125,1 А g-1 Ir масса активлыгы күзәтелде. Чынлыкта, Ir/Ta2O5 OER активлыгы һәм тотрыклылыгы буенча бик яхшы, бу мембрана-электрод җыелмасының 120 сәгатьтән артык бер күзәнәкле эшләве белән расланды.
Тәкъдим ителгән ысулның икеләтә өстенлеге бар: Ir йөкләнеш дәрәҗәсен киметү һәм OER нәтиҗәлелеген арттыру. "OER нәтиҗәлелегенең артуы PEMWE процессының чыгымнар нәтиҗәлелеген тулыландыра, шуның белән аның гомуми эшчәнлеген яхшырта. Бу казаныш PEMWE-ны коммерцияләштерүдә революция ясый һәм аны водород җитештерүнең төп ысулы буларак куллануны тизләтә ала", дип фаразлый оптимистик профессор Парк.

Гомумән алганда, бу үсеш безне тотрыклы водород энергиясен транспортлау чишелешләренә ирешүгә һәм шулай итеп углерод-нейтраль статуска ирешүгә якынайта.
Кванджу Фән һәм Технология Институты (GIST) турында Кванджу Фән һәм Технология Институты (GIST) - Көньяк Кореянең Кванджу шәһәрендә урнашкан тикшеренү университеты. GIST 1993 елда оешкан һәм Көньяк Кореянең иң абруйлы уку йортларының берсенә әйләнгән. Университет фән һәм технологияләрне үстерүгә ярдәм итүче һәм халыкара һәм эчке тикшеренү проектлары арасында хезмәттәшлекне алга этәрүче көчле тикшеренү мохите булдыруга омтыла. "Киләчәкнең фән һәм технологияләренең горур формалаштыручысы" девизына тугры калып, GIST даими рәвештә Көньяк Кореянең иң югары рейтинглы университетлары арасында урын ала.
Авторлар турында Доктор Чанхо Парк 2016 елның августыннан бирле Кванджу Фән һәм Технология Институтында (GIST) профессор булып эшли. GISTка кушылыр алдыннан ул Samsung SDI вице-президенты булып эшләде һәм Samsung Electronics SAIT компаниясеннән магистр дәрәҗәсен алды. Ул бакалавр, магистр һәм докторлык дәрәҗәләрен 1990, 1992 һәм 1995 елларда Корея Фән һәм Технология Институтының Химия кафедрасында алды. Аның хәзерге тикшеренүләре ягулык элементларында мембрана электродлары җыелмалары өчен каталитик материаллар эшләүгә һәм наноструктуралы углерод һәм катнаш металл оксиды терәкләрен кулланып электролизга юнәлтелгән. Ул үз белгечлеге өлкәсендә 126 фәнни мәкалә бастырып чыгарды һәм 227 патент алды.
Доктор Чаекёнг Байк - Корея Фән һәм Технология Институтында (KIST) тикшеренүче. Ул PEMWE OER һәм MEA катализаторларын эшләүдә катнаша, хәзерге вакытта катализаторлар һәм аммиак оксидлашу реакцияләре өчен җайланмаларга игътибар итә. 2023 елда KISTка кушылганчы, Чаекёнг Байк Кванджу Фән һәм Технология Институтында Энергия Интеграциясе буенча PhD дәрәҗәсен алган.
Электронга бай Ta2O5 белән тәэмин ителгән мезопороз ирид наноструктурасы кислород бүленеп чыгу реакциясенең активлыгын һәм тотрыклылыгын арттыра ала.
Авторлар бу мәкаләдә тәкъдим ителгән эшкә йогынты ясый алырлык бернинди көндәш финанс мәнфәгатьләре яки шәхси мөнәсәбәтләре юклыгын белдерәләр.
Кисәтү: AAAS һәм EurekAlert! EurekAlert сайтында бастырылган матбугат релизларының дөреслеге өчен җаваплы түгел! Катнашучы оешма тарафыннан яки EurekAlert системасы аша мәгълүматны куллану.

Күбрәк мәгълүмат алгыгыз килсә, зинһар, миңа электрон почта хәбәре җибәрегез.
Электрон почта:
info@pulisichem.cn
Тел.:
+86-533-3149598