Tsarin iridium nanostructures na musamman da aka sanya a kan mesoporous tantalum oxide suna ƙara ƙarfin lantarki, aikin catalytic da kwanciyar hankali na dogon lokaci.
Hoto: Masu bincike a Koriya ta Kudu da Amurka sun ƙirƙiro wani sabon mai kara kuzari na iridium tare da ƙaruwar ayyukan amsawar juyin halittar iskar oxygen don sauƙaƙe electrolysis na ruwa mai araha tare da membrane na musayar proton don samar da hydrogen. ƙara koyo
Bukatun makamashi na duniya suna ci gaba da ƙaruwa. Makamashin hydrogen mai jigilar kaya yana da babban alƙawari a cikin bincikenmu na mafita mai tsabta da dorewa na makamashi. A wannan fanni, electrolysers na ruwa na membrane exchange membrane (PEMWEs), waɗanda ke canza makamashin lantarki mai yawa zuwa makamashin hydrogen mai jigilar kaya ta hanyar electrolysis na ruwa, sun jawo hankali sosai. Duk da haka, aikace-aikacensa mai yawa a cikin samar da hydrogen ya kasance yana da iyaka saboda jinkirin saurin amsawar juyin halittar oxygen (OER), wani muhimmin sashi na electrolysis, da kuma yawan ɗaukar ƙwayoyin ƙarfe masu tsada kamar iridium (Ir) da ruthenium oxide cikin ƙwayoyin lantarki yana da iyaka. Saboda haka, haɓaka ƙwayoyin OER masu inganci da aiki mai kyau ya zama dole don amfani da PEMWE sosai.

Kwanan nan, wata ƙungiyar bincike ta Koriya-Amurkawa karkashin jagorancin Farfesa Changho Park daga Kwalejin Kimiyya da Fasaha ta Gwangju da ke Koriya ta Kudu ta ƙirƙiro wani sabon sinadarin nanostructured na iridium wanda aka gina shi da mesoporous tantalum oxide (Ta2O5) ta hanyar ingantaccen hanyar rage sinadarin formic acid don cimma ingantaccen electrolysis na ruwan PEM. An buga bincikensu a yanar gizo a ranar 20 ga Mayu, 2023, kuma za a buga shi a cikin Juzu'i na 575 na Mujallar Wutar Lantarki a ranar 15 ga Agusta, 2023. Dr. Chaekyong Baik, wani mai bincike a Cibiyar Kimiyya da Fasaha ta Koriya (KIST) ne ya rubuta wannan binciken tare.
"Tsarin nano na Ir mai arzikin electron yana warwatse a kan wani abu mai ƙarfi na Ta2O5 wanda aka shirya ta hanyar amfani da tsarin samfuri mai laushi tare da tsarin kewaye da ethylenediamine, wanda ke rage yawan Ir na batirin PEMWE guda ɗaya zuwa 0.3 mg cm-2," in ji Farfesa Park. . Yana da mahimmanci a lura cewa ƙirar da aka ƙirƙira ta Ir/Ta2O5 ba wai kawai tana inganta amfani da Ir ba, har ma tana da babban ƙarfin lantarki da kuma babban yanki mai aiki a fannin lantarki.
Bugu da ƙari, na'urar daukar hoto ta X-ray da kuma na'urar daukar hoto ta X-ray suna nuna hulɗa mai ƙarfi tsakanin Ir da Ta, yayin da lissafin ka'idar aiki mai yawa ke nuna canja wurin caji daga Ta zuwa Ir, wanda ke haifar da ɗaurewar adsorbates mai ƙarfi kamar O da OH, kuma yana kiyaye rabon Ir(III) yayin aikin oxidation na OOP. Wannan kuma yana haifar da ƙaruwar aikin Ir/Ta2O5, wanda ke da ƙarancin ƙarfin lantarki na 0.385 V idan aka kwatanta da 0.48 V ga IrO2.
Ƙungiyar ta kuma nuna ƙarfin OER mai yawa na mai kara kuzari ta hanyar gwaji, inda ta lura da ƙarfin lantarki mai yawa na 288 ± 3.9 mV a 10 mA cm-2 da kuma ƙarfin aikin Ir mai girma na 876.1 ± 125.1 A g-1 a 1.55 V zuwa ƙimar da ta dace. ga Mr. Black. A gaskiya ma, Ir/Ta2O5 yana nuna kyakkyawan aiki da kwanciyar hankali na OER, wanda aka ƙara tabbatarwa ta hanyar fiye da sa'o'i 120 na aikin tantanin halitta ɗaya na taro na membrane-electrode.
Hanyar da aka gabatar tana da fa'idodi biyu na rage matakin kaya na Ir da kuma ƙara ingancin OER. "Ƙarin ingancin OER yana ƙara ingancin tsarin PEMWE, ta haka yana inganta aikinta gaba ɗaya. Wannan nasarar za ta iya kawo sauyi ga kasuwancin PEMWE da kuma hanzarta ɗaukarta a matsayin babbar hanyar samar da hydrogen," in ji Farfesa Park mai kyakkyawan fata.

Gabaɗaya, wannan ci gaban yana kusantar da mu ga cimma hanyoyin samar da makamashi mai dorewa na hydrogen, don haka cimma matsayin da ba shi da sinadarin carbon.
Game da Kwalejin Kimiyya da Fasaha ta Gwangju (GIST) Kwalejin Kimiyya da Fasaha ta Gwangju (GIST) jami'a ce ta bincike da ke Gwangju, Koriya ta Kudu. An kafa GIST a shekarar 1993 kuma ta zama ɗaya daga cikin makarantu mafi daraja a Koriya ta Kudu. Jami'ar ta himmatu wajen ƙirƙirar yanayi mai ƙarfi na bincike wanda ke haɓaka ci gaban kimiyya da fasaha da kuma haɓaka haɗin gwiwa tsakanin ayyukan bincike na ƙasa da ƙasa da na cikin gida. Dangane da taken "Mai Alfahari da Kimiyya da Fasaha ta Nan Gaba", GIST tana cikin jerin jami'o'i mafi kyau a Koriya ta Kudu.
Game da Marubuta Dr. Changho Park ya kasance farfesa a Kwalejin Kimiyya da Fasaha ta Gwangju (GIST) tun daga watan Agusta na 2016. Kafin ya shiga GIST, ya yi aiki a matsayin Mataimakin Shugaban Samsung SDI kuma ya sami digiri na biyu daga Samsung Electronics SAIT. Ya sami digiri na farko, na biyu, da na uku daga Sashen Kimiyyar Sinadarai, Cibiyar Kimiyya da Fasaha ta Koriya, a cikin 1990, 1992, da 1995, bi da bi. Binciken da yake yi a yanzu ya mayar da hankali kan haɓaka kayan catalytic don haɗakar electrode na membrane a cikin ƙwayoyin mai da electrolysis ta amfani da nanostructured carbon da gauraye metal oxide. Ya buga takardu 126 na kimiyya kuma ya sami lasisi 227 a fannin ƙwarewarsa.
Dr. Chaekyong Baik mai bincike ne a Cibiyar Kimiyya da Fasaha ta Koriya (KIST). Yana da hannu a cikin haɓaka PEMWE OER da MEA catalyst, tare da mai da hankali kan catalyst da na'urori don halayen iskar shaka na ammonia. Kafin ya shiga KIST a 2023, Chaekyung Baik ya sami digirin digirgir a fannin Haɗin Makamashi daga Kwalejin Kimiyya da Fasaha ta Gwangju.
Tsarin mesoporous iride wanda ke da goyon bayan Ta2O5 mai arzikin electron zai iya haɓaka aiki da kwanciyar hankali na amsawar juyin halittar oxygen.
Marubutan sun bayyana cewa ba su da wata alaƙa ta kuɗi ko alaƙa ta sirri da za ta iya yin tasiri ga aikin da aka gabatar a cikin wannan labarin.
Bayanin Hana Faɗaɗawa: AAAS da EurekAlert! ba su da alhakin daidaiton sanarwar manema labarai da aka buga a EurekAlert! Duk wani amfani da bayanai daga wata ƙungiya mai shiga ko ta hanyar tsarin EurekAlert.

Idan kana son ƙarin bayani, da fatan za a aiko min da imel.
Imel:
info@pulisichem.cn
Waya:
+86-533-3149598