محققان در دانشگاه کالیفرنیا سانتاکروز و دانشگاه تکنولوژی چین با همکاری یکدیگر یک ماده کامپوزیتی نانوساختار پایه گرافن را که به عنوان کاتالیست برای جدایش الکتروشیمایی آب برای تولید هیدروژن عملکرد موثری را نشان داده است معرفی کرده‌اند. کارایی و قیمت پایین کاتالیست برای توسعه هیدروژن به عنوان سوخت پاک و سازگار با محیط زیست ضروری است.
این تیم استفاده از ماده نانوساختار پایه کربن که به عنوان کاتالیست برای واکنشی که هیدروژن را از آب تولید می‌کند را بررسی کردند . در پژوهش اخیر، آنها با استفاده از ترکیب یون های روتنیوم به یک کامپوزیت نانو ساختار ورقه ای از نیترید کربن دست یافته اند.عملکرد این کاتالیست با استفاده از ترکیب نیترید کربن داپد شده با روتنیوم با گرافن برای تشکیل کامپوزیت لایه ای شده بهبود یافته است.
چن گفت: پیوند شیمیایی روتنیوم با نیتروژن در این ماده نانوساختار نقش مهمی در عملکرد بالای کاتالیست دارد. همچنین آنها پایداری بسیار خوب کاتالیست را نشان داده‌اند.
در این ماده کامپوزیتی جدید، یون‌های روتنیوم در نانوورقات نیترید کربن اضافه شده اند و توزیع الکترون در ماتریس را تغییر داده‌اند و سایت های فعال برای اتصال پروتون ها و تولید هیدروژن را ایجاد کرده‌اند. اضافه کردن گرافن به ساختار برای بهبود توزیع مجدد الکترون ها است. این تیم گفته اند که: گرافن تشکیل یک ساختار ساندویچ مانند با نانو ورقات نیترید کربن می دهد و در نتیجه به توزیع مجدد الکترون‌ها کمک می کند. این کار باعث کاهش کارایی پروتون ها می شود.
نویسندگان گزارش دادند که عملکرد الکتروکاتالیستی کامپوزیت با کاتالیزورهای تجاری پلاتین قابل مقایسه است. با این حال، آنها افزودند که محققان هنوز راه زیادی برای دستیابی به تولید هیدروژن ارزان و کارآمد دارند.
منبع:
https://www.graphene-info.com/new-graphene-based-catalyst-hydrogen-production-could-be-step-toward-clean-fuel
بدون دیدگاه