به گزارش ایسنا، محققان کرهای یک کاتالیزور جدید از پلاتین و نیکل توسعه دادهاند که میتواند به طور مداوم به مدت ۳۰۰۰ ساعت کار کند و تقریباً تمام عملکرد خود را به صورت پایدار حفظ کند و به طور بالقوه یکی از بزرگترین چالشهای پیش روی الکترولیز آب و تولید هیدروژن سبز را برطرف کند.
این کاتالیزور از یک ساختار در مقیاس اتمی استفاده میکند که از حل شدن نیکل در طول کار جلوگیری میکند؛ فرآیندی که میتواند باعث تخریب کاتالیزورهای معمولی در طول زمان شود.
این ماده جدید که در یک پشته الکترولیز سه سلولی با مساحت بزرگ آزمایش شد، پس از تقریباً چهار ماه کار مداوم، کمتر از ۲ درصد تخریب عملکرد را نشان داد.
محققان توضیح میدهند که این رویکرد میتواند طول عمر کاتالیزور را افزایش دهد، هزینههای نگهداری و جایگزینی را کاهش دهد و از توسعه سیستمهای تولید هیدروژن با دوام تجاری بیشتر با استفاده از برق تجدیدپذیر پشتیبانی کند.
تغییر کاتالیزور در سطح اتمی
این کاتالیزور برای الکترولیز آب با غشای تبادل آنیون یا AEMWE توسعه داده شده است؛ یک فناوری که با تجزیه آب در شرایط قلیایی، هیدروژن تولید میکند.
روش AEMWE توجهها را به خود جلب کرده است، زیرا میتواند در مقایسه با برخی از فناوریهای الکترولیز مرسوم، وابستگی به فلزات گرانبهای گرانقیمت را کاهش دهد.
چالش این است که واکنش آزادسازی هیدروژن در محیطهای قلیایی کندتر است و نیاز به کاتالیزورهایی را افزایش میدهد که بتوانند فعالیت بالایی را بدون از دست دادن سریع عملکرد ارائه دهند.
کاتالیزورهای پلاتین-نیکل مرسوم میتوانند در ابتدا عملکرد خوبی داشته باشند، اما نیکل به تدریج در طول عملیات طولانی حل میشود. با خروج نیکل از ماده، ترکیب و ساختار الکترونیکی آن تغییر میکند و عملکرد کاتالیزوری را کاهش میدهد.
محققان موسسه علوم مواد کره(KIMS) با تغییر نحوه چیدمان اتمها به این مشکل پرداختند و به جای مخلوط کردن تصادفی پلاتین و نیکل، یک ساختار میانفلزی منظم ایجاد …
