Nanostruktur iridium anu dirancang khusus anu diendapkeun dina tantalum oksida mesopori ningkatkeun konduktivitas, aktivitas katalitik, sareng stabilitas jangka panjang.
Gambar: Para panalungtik di Koréa Kidul sareng AS parantos ngembangkeun katalis iridium énggal kalayan aktivitas réaksi évolusi oksigén anu ningkat pikeun ngagampangkeun éléktrolisis cai anu hemat biaya kalayan mémbran pertukaran proton pikeun ngahasilkeun hidrogén. diajar langkung seueur
Kabutuhan énergi dunya terus ningkat. Énergi hidrogén anu tiasa diangkut ngagaduhan jangji anu ageung dina pamilarian solusi énergi anu bersih sareng lestari. Dina hal ieu, éléktrolisér cai mémbran pertukaran proton (PEMWE), anu ngarobih énergi listrik anu kaleuleuwihi janten énergi hidrogén anu tiasa diangkut ngalangkungan éléktrolisis cai, parantos narik minat anu ageung. Nanging, aplikasi skala ageungna dina produksi hidrogén tetep terbatas kusabab laju réaksi évolusi oksigén (OER) anu laun, komponén penting éléktrolisis, sareng beban katalis oksida logam anu mahal sapertos iridium (Ir) sareng ruthenium oksida kana éléktroda terbatas. Ku alatan éta, pamekaran katalis OER anu hemat biaya sareng kinerja tinggi diperyogikeun pikeun aplikasi PEMWE anu nyebar.

Anyar-anyar ieu, tim panalungtik Korea-Amérika anu dipingpin ku Profesor Changho Park ti Institut Élmu Pengetahuan sareng Téknologi Gwangju di Koréa Kidul ngembangkeun katalis nanostruktur iridium énggal dumasar kana tantalum oksida mesopori (Ta2O5) ngaliwatan metode réduksi asam format anu ditingkatkeun pikeun ngahontal éléktrolisis cai PEM anu efisien. . Panalungtikan maranéhanana diterbitkeun online dina 20 Méi 2023, sareng bakal diterbitkeun dina Volume 575 tina Journal of Power Sources dina 15 Agustus 2023. Panilitian ieu dikarang babarengan ku Dr. Chaekyong Baik, panalungtik di Institut Élmu Pengetahuan sareng Téknologi Koréa (KIST).
"Nanostruktur Ir anu beunghar éléktron sumebar sacara seragam dina substrat Ta2O5 mesopori anu stabil anu disiapkeun ku metode citakan lemes anu digabungkeun sareng prosés sakurilingna etilendiamin, anu sacara efektif ngirangan eusi Ir tina batré PEMWE tunggal janten 0,3 mg cm-2," jelas Profesor Park. . Penting pikeun dicatet yén desain inovatif katalis Ir/Ta2O5 henteu ngan ukur ningkatkeun panggunaan Ir, tapi ogé gaduh konduktivitas anu langkung luhur sareng luas permukaan anu aktip sacara éléktrokimia anu langkung ageung.
Salian ti éta, fotoéléktron sinar-X sareng spéktroskopi panyerepan sinar-X ngungkabkeun interaksi pangrojong logam anu kuat antara Ir sareng Ta, sedengkeun itungan téori fungsional kapadetan nunjukkeun transfer muatan ti Ta ka Ir, anu nyababkeun beungkeutan adsorbat anu kuat sapertos O sareng OH, sareng ngajaga babandingan Ir (III) salami prosés oksidasi OOP. Ieu antukna ngahasilkeun paningkatan aktivitas Ir/Ta2O5, anu gaduh tegangan langkung handap 0,385 V dibandingkeun sareng 0,48 V pikeun IrO2.
Tim ieu ogé sacara ékspériméntal nunjukkeun aktivitas OER katalis anu luhur, niténan tegangan kaleuleuwihan 288 ± 3,9 mV dina 10 mA cm-2 sareng aktivitas massa Ir anu luhur pisan nyaéta 876,1 ± 125,1 A g-1 dina 1,55 V kana nilai anu saluyu pikeun Mr. Black. Kanyataanna, Ir/Ta2O5 nunjukkeun aktivitas sareng stabilitas OER anu saé, anu salajengna dikonfirmasi ku langkung ti 120 jam operasi sél tunggal tina rakitan mémbran-éléktroda.
Métode anu diusulkeun ieu ngagaduhan kaunggulan ganda pikeun ngirangan tingkat beban Ir sareng ningkatkeun efisiensi OER. "Peningkatan efisiensi OER ngalengkepan efisiensi biaya prosés PEMWE, sahingga ningkatkeun kinerja sacara umum. Prestasi ieu tiasa ngarevolusi komersialisasi PEMWE sareng ngagancangkeun panggunaanana salaku metode produksi hidrogén utama," saur Profesor Park anu optimis.

Sacara umum, kamekaran ieu ngadeukeutkeun urang kana ngahontal solusi transportasi énergi hidrogén anu lestari sahingga ngahontal status nétral karbon.
Ngeunaan Institut Élmu Pengetahuan sareng Téknologi Gwangju (GIST) Institut Élmu Pengetahuan sareng Téknologi Gwangju (GIST) nyaéta universitas panalungtikan anu aya di Gwangju, Koréa Kidul. GIST diadegkeun dina taun 1993 sareng parantos janten salah sahiji sakola anu paling bergengsi di Koréa Kidul. Universitas ieu berkomitmen pikeun nyiptakeun lingkungan panalungtikan anu kuat anu ngamajukeun pamekaran élmu pengetahuan sareng téknologi sareng ngamajukeun kolaborasi antara proyék panalungtikan internasional sareng domestik. Nganut motto "Proud Shaper of Science and Technology of the Future", GIST sacara konsisten rengking di antara universitas rengking luhur di Koréa Kidul.
Ngeunaan Pangarang Dr. Changho Park parantos janten profesor di Institut Élmu Pengetahuan sareng Téknologi Gwangju (GIST) ti saprak Agustus 2016. Sateuacan ngagabung sareng GIST, anjeunna ngajabat salaku Wakil Présidén Samsung SDI sareng nampi gelar Master ti Samsung Electronics SAIT. Anjeunna nampi gelar sarjana, master, sareng doktor ti Departemen Kimia, Institut Élmu Pengetahuan sareng Téknologi Korea, masing-masing dina taun 1990, 1992, sareng 1995. Panalungtikan anjeunna ayeuna museur kana pamekaran bahan katalitik pikeun rakitan éléktroda mémbran dina sél bahan bakar sareng éléktrolisis nganggo karbon nanostruktur sareng pendukung oksida logam campuran. Anjeunna parantos nerbitkeun 126 makalah ilmiah sareng nampi 227 patén dina widang kaahlianana.
Dr. Chaekyong Baik nyaéta saurang panalungtik di Institut Élmu Pengetahuan sareng Téknologi Korea (KIST). Anjeunna kalibet dina pamekaran katalis PEMWE OER sareng MEA, kalayan fokus ayeuna kana katalis sareng alat pikeun réaksi oksidasi amonia. Sateuacan ngagabung sareng KIST dina taun 2023, Chaekyung Baik nampi gelar PhD dina Integrasi Énergi ti Institut Élmu Pengetahuan sareng Téknologi Gwangju.
Nanostruktur irida mesopori anu dirojong ku Ta2O5 anu beunghar éléktron tiasa ningkatkeun aktivitas sareng stabilitas réaksi évolusi oksigén.
Para panulis nyatakeun yén aranjeunna henteu gaduh kapentingan kauangan anu saling bersaing atanapi hubungan pribadi anu sigana mangaruhan karya anu dipidangkeun dina tulisan ieu.
Bantahan: AAAS sareng EurekAlert! henteu tanggung jawab kana akurasi siaran pers anu diterbitkeun dina EurekAlert! Sagala panggunaan inpormasi ku organisasi anu milu atanapi ngalangkungan sistem EurekAlert.

Upami anjeun peryogi inpormasi langkung seueur, mangga kirim email ka abdi.
Surélék：
info@pulisichem.cn
Telp：
+86-533-3149598