Platinsiz Elektrokatalizörler İçin Ölçüt Testi Yapan Moleküllerden Hidrojenin Sentezi İçin Yeni Yöntem

Şekil 

a) Nikel köpük üzerinde küboid MoO2 tarafından çekilen elektrokatalizör MoNi4‘ün sentetik düzenlenmesi

b) MoO2 küboidi tarafından çekilen MoNi4 elektrokatalizörünün kutuplaşma eğrileri, Nikel köpük üzerine MoO2 küboidi ve saf Nikel

c) Tafel Adımı için hesaplanan adsorbsiyon enerji diyagramı

Çevre kirliliği, enerji krizi ile ilgili artan bir endişe ve ciddi acilen fosil yakıtların azalması için uygun bir alternatif olarak yenilenebilir enerji kaynaklarının geliştirilmesini talep ediyoruz. Yüksek enerji yoğunluğu ve çevre dostu özellikleri sayesinde, moleküler hidrojen geleceğin küresel enerji ihtiyaçlarını karşılamak için cazip ve gelecek vaat eden bir enerji taşıyıcısıdır.

Hidrojen üretimi için yaklaşımların çoğu, suyun parçalanmasından elde edilen elektrokatalizör Hidrojen Değişim Reaksiyonu (HER) gelecekte hidrojen ekonomisi için en ekonomik ve etkileyici yoldur. Durgun kinetiği özellikle alkali elektrolitlerde hızlandırmak için akktivitesi çok yüksek ve dayanıklı elektrokatalizörler hareketi düşürmek için gereklidir.Bir 0 HER aşırıgerilimi ile HER elektrokatalizörü öllçüt iken değerli metal Platinyum (Pt) H2‘nin mevcut üretim teknolojileri , su-alkali elektrokatalizörleri olarak baskın bir rol oynar. Ne yazık ki Pt kıtlığı ve yüksek maliyeti HER elektrokatalizörlerin büyük ölçekli uygulamalarını engelleyebilir.

Dresden Teknik Üniversitesi’nden Xinliang Feng’in takımı (Almanya), Dresden Elektronik Gelişim Merkezi (CFAED); Lyon Üniversitesi, VB de Lyon, Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi ( CNRS, Fransa), Tohuku Üniversitesi ( Japonya) ve Fraunhofer Seramik Teknolojileri ve Sistemleri Enstitüsü ( IKTS, Almanya ) ile iş birliği içinde hizalanmış dikey Nikel köpüğün (MoNi4/MoO2@Ni) MoO2 küboidinin üzerinde demirli düşük maliyetli MoNi4 elektrokatalizörü bildirdi.

MoNi4 nanopartikülleri Ni atomlarının dışa doğru difüzyonunu kontrol ederek MoO2 küboidleri üzerinde bulundğu yerde inşa edilmiştir. Elde edilen MoNi4/MoO2@Ni, Pt katalizöründekilerle oldukça yüksek bir Her etkinliği sergiler ve bildirilen Pt içermeyen elektrokatalizörler arasındda en gelişimiş Her aktivitesi sunar. Ayrıca Yoğunluk Fonksiyonel Teorileri ( DFT), MoNi4 elektrokatalizörü için Volmer Adımı’nın kinetik enerji bariyerini hesaplayarak saptayan fazlasıyla azalmadır. Hidrojen üretimi için büyük ölçekli hazırlanma ve mükemmel katalitik kararlılık, kullanımı umut veren su-alkali elektrolizörü’nde MoNi4/MoO2@Ni sağlar. Bu yüzden MoNi4 eletrokatlizörü’nün keşfi ve anlaşılması enerji kuşağında görünen uygulamalarında Pt katalizi yapmak için alternatif kararlılık sağlar.

Kaynak : phys.org

Author

İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.