በሜሶፖረስ ታንታለም ኦክሳይድ ላይ የተከማቹ በልዩ ሁኔታ የተነደፉ የኢሪዲየም ናኖስትራክቸሮች ኮንዳክቲቭነትን፣ ካታሊቲክ እንቅስቃሴን እና የረጅም ጊዜ መረጋጋትን ያሻሽላሉ።
ምስል፡ በደቡብ ኮሪያ እና በአሜሪካ የሚገኙ ተመራማሪዎች በፕሮቶን ልውውጥ ሽፋን አማካኝነት ወጪ ቆጣቢ የሆነ ኤሌክትሮላይዝስን ለማመቻቸት የሚያስችል አዲስ የኢሪዲየም ካታሊስት አዘጋጅተዋል፤ ይህም ሃይድሮጂን ለማምረት የሚያስችል የኦክስጅን ዝግመተ ለውጥ ምላሽ እንቅስቃሴን ይጨምራል።
የዓለም የኃይል ፍላጎቶች ማደጋቸውን ቀጥለዋል። ተጓጓዥ የሃይድሮጂን ኃይል ንፁህ እና ዘላቂ የኃይል መፍትሄዎችን ለማግኘት በምናደርገው ፍለጋ ትልቅ ተስፋ ይሰጣል። በዚህ ረገድ፣ ከመጠን በላይ የኤሌክትሪክ ኃይልን በውሃ ኤሌክትሮሊሲስ አማካኝነት ወደ ተጓጓዥ የሃይድሮጂን ኃይል የሚቀይሩት የፕሮቶን ልውውጥ ሽፋን የውሃ ኤሌክትሮላይዘር (PEMWEs) ብዙ ትኩረትን ስቧል። ሆኖም፣ በሃይድሮጂን ምርት ውስጥ ያለው ሰፊ አተገባበር የተገደበው የኦክስጅን ዝግመተ ለውጥ ምላሽ (OER)፣ የኤሌክትሮላይዝስ አስፈላጊ አካል ስለሆነ እና እንደ ኢሪዲየም (Ir) እና ሩቴኒየም ኦክሳይድ ያሉ ውድ የብረት ኦክሳይድ ካታላይተሮች ወደ ኤሌክትሮዶች ከፍተኛ ጭነት በመኖሩ ነው። ስለዚህ፣ ለPEMWE በስፋት አተገባበር ወጪ ቆጣቢ እና ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸው የOER ካታላይተሮች ልማት አስፈላጊ ነው።

በቅርቡ፣ በደቡብ ኮሪያ ከሚገኘው የጓንግጁ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ተቋም ፕሮፌሰር ቻንግሆ ፓርክ የሚመራ የኮሪያ-አሜሪካዊ የምርምር ቡድን በሜሶፖረስ ታንታለም ኦክሳይድ (Ta2O5) ላይ የተመሠረተ አዲስ የኢሪዲየም ናኖስትራክቸርድ ካታላይዝድ በፔኤም ውሃ ቀልጣፋ ኤሌክትሮላይዝስን ለማሳካት በተሻሻለ የፎርሚክ አሲድ ቅነሳ ዘዴ አዘጋጅቷል። ጥናታቸው በግንቦት 20፣ 2023 በመስመር ላይ ታትሞ የወጣ ሲሆን በኦገስት 15፣ 2023 በጆርናል ኦፍ ፓወር ሶርስስ ጆርናል ጥራዝ 575 ላይ ይታተማል። ጥናቱ በጋራ የፃፈው በኮሪያ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ተቋም (KIST) ተመራማሪ በሆኑት ዶ/ር ቻክዮንግ ባይክ ነው።
“በኤሌክትሮን የበለፀገው የአይር ናኖስትራክቸር ከኤቲሊንዲአሚን ዙሪያ ካለው ሂደት ጋር በተዘጋጀው የተረጋጋ ሜሶፖረስ Ta2O5 ንጣፍ ላይ ወጥ በሆነ መልኩ ተበታትኖ የሚገኝ ሲሆን ይህም የአንድ PEMWE ባትሪ የኢር ይዘትን ወደ 0.3 ሚ.ግ ሴ.ሜ-2 ይቀንሳል” ሲሉ ፕሮፌሰር ፓርክ ገልጸዋል። የአይር/ታ2O5 ካቴላይት ፈጠራ ዲዛይን የኢር አጠቃቀምን ከማሻሻል ባለፈ ከፍተኛ የኮንክሪት አቅም እና ትልቅ የኤሌክትሮኬሚካል ንቁ የገጽታ ስፋት እንዳለው ልብ ማለት ያስፈልጋል።
በተጨማሪም፣ የኤክስሬይ ፎቶኤሌክትሮን እና የኤክስሬይ መምጠጥ ስፔክትሮስኮፒ በአይር እና በታ መካከል ጠንካራ የብረት ድጋፍ ግንኙነቶችን ያሳያሉ፣ የጥግግት ተግባራዊ ቲዎሪ ስሌቶች ደግሞ ከታ ወደ ኢር የኃይል ዝውውርን ያመለክታሉ፣ ይህም እንደ O እና OH ያሉ adsorbates ጠንካራ ትስስር እንዲፈጠር ያደርጋል፣ እና በ OOP ኦክሳይድ ሂደት ወቅት የIr(III) ጥምርታን ይጠብቃል። ይህ ደግሞ በተራው የIr/Ta2O5 እንቅስቃሴ እንዲጨምር ያደርጋል፣ ይህም ከIrO2 0.48 V ጋር ሲነጻጸር ዝቅተኛ የ0.385 V ከመጠን በላይ ቮልቴጅ አለው።
ቡድኑ በሙከራ ደረጃ የካታሊስቱ ከፍተኛ የOER እንቅስቃሴን አሳይቷል፣ በ10 mA cm-2 288 ± 3.9 mV ከመጠን በላይ ቮልቴጅ እና በ1.55 V 876.1 ± 125.1 A g-1 ከፍተኛ የሆነ የIr ብዛት እንቅስቃሴን ተመልክቷል። ለአቶ ብላክ። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ Ir/Ta2O5 እጅግ በጣም ጥሩ የOER እንቅስቃሴ እና መረጋጋት ያሳያል፣ ይህም ከ120 ሰዓታት በላይ በተደረገ የሜምብሬን-ኤሌክትሮድ ስብሰባ ነጠላ-ሴል አሠራር ተረጋግጧል።
የቀረበው ዘዴ የጭነት ደረጃን በመቀነስ እና የOERን ውጤታማነት በመጨመር ሁለት ጥቅሞች አሉት። “የOER ቅልጥፍና መጨመር የPEMWE ሂደቱን የወጪ ቆጣቢነት ያሟላል፣ በዚህም አጠቃላይ አፈፃፀሙን ያሻሽላል። ይህ ስኬት የPEMWEን የንግድ እንቅስቃሴ አብዮት ሊፈጥር እና እንደ ዋና የሃይድሮጂን ምርት ዘዴ ተቀባይነትን ሊያፋጥን ይችላል” ሲሉ ተስፋ ሰጪ ፕሮፌሰር ፓርክ ይጠቁማሉ።

በአጠቃላይ፣ ይህ ልማት ዘላቂ የሃይድሮጂን የኃይል ማጓጓዣ መፍትሄዎችን ወደማሳካት እና በዚህም ምክንያት ከካርቦን ገለልተኛ ደረጃን ወደማድረግ ያቀራርበናል።
ስለ ግዋንግጁ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ተቋም (GIST) የግዋንግጁ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ተቋም (GIST) በደቡብ ኮሪያ ግዋንግጁ የሚገኝ የምርምር ዩኒቨርሲቲ ነው። GIST የተመሰረተው በ1993 ሲሆን በደቡብ ኮሪያ ውስጥ ካሉት እጅግ ታዋቂ ትምህርት ቤቶች አንዱ ሆኗል። ዩኒቨርሲቲው የሳይንስ እና ቴክኖሎጂን እድገት የሚያበረታታ እና በዓለም አቀፍ እና በአገር ውስጥ የምርምር ፕሮጀክቶች መካከል ትብብርን የሚያበረታታ ጠንካራ የምርምር አካባቢ ለመፍጠር ቁርጠኛ ነው። “የወደፊቱ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ኩራት ፈጣሪ” የሚለውን መሪ ቃል በመከተል GIST በደቡብ ኮሪያ ውስጥ ካሉ ከፍተኛ ደረጃ ካላቸው ዩኒቨርሲቲዎች መካከል በተከታታይ ደረጃ ተሰጥቶታል።
ስለ ደራሲዎቹ ዶ/ር ቻንግሆ ፓርክ ከኦገስት 2016 ጀምሮ በጋንግጁ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ተቋም (GIST) ፕሮፌሰር ሆነው አገልግለዋል። ወደ GIST ከመቀላቀላቸው በፊት የሳምሰንግ ኤስዲአይ ምክትል ፕሬዝዳንት ሆነው አገልግለዋል እና ከሳምሰንግ ኤሌክትሮኒክስ SAIT የማስተርስ ዲግሪ አግኝተዋል። በ1990፣ 1992 እና 1995 በቅደም ተከተል ከኮሪያ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ተቋም የኬሚስትሪ ዲፓርትመንት የመጀመሪያ ዲግሪያቸውን፣ የማስተርስ እና የዶክትሬት ዲግሪያቸውን ተቀብለዋል። የአሁኑ ጥናታቸው በናኖስትራክቸርድ ካርቦን እና የተደባለቀ የብረት ኦክሳይድ ድጋፎችን በመጠቀም በነዳጅ ሴሎች ውስጥ ለሜምብሬን ኤሌክትሮድ ስብስቦች ካታሊቲክ ቁሶችን በማልማት ላይ ያተኩራል። 126 ሳይንሳዊ ወረቀቶችን አሳትመዋል እና በሙያዊ ልምዳቸው 227 የፈጠራ ባለቤትነቶችን ተቀብለዋል።
ዶ/ር ቻክዮንግ ባይክ በኮሪያ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ተቋም (KIST) ተመራማሪ ናቸው። በአሁኑ ጊዜ በአሞኒያ ኦክሲዴሽን ግብረመልሶች ላይ በሚያተኩሩ ማነቃቂያዎች እና መሳሪያዎች ላይ በማተኮር በPEMWE OER እና MEA ማነቃቂያዎች ልማት ውስጥ ይሳተፋሉ። ቻክዩንግ ባይክ በ2023 ከኬስትራይድ ጋር ከመቀላቀላቸው በፊት ከግዋንግጁ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ተቋም የኢነርጂ ውህደት የዶክትሬት ዲግሪያቸውን አግኝተዋል።
በኤሌክትሮን-ሀብታም Ta2O5 የተደገፈው ሜሶፖረስ አይሪድ ናኖስትራክቸር የኦክስጅን ዝግመተ ለውጥ ምላሽ እንቅስቃሴን እና መረጋጋትን ሊያሻሽል ይችላል።
ደራሲዎቹ በዚህ ጽሑፍ ውስጥ በቀረበው ሥራ ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድሩ የሚችሉ የሚወዳደሩ የፋይናንስ ፍላጎቶች ወይም የግል ግንኙነቶች እንደሌሏቸው ይናገራሉ።
ማስተባበያ፡ AAAS እና EurekAlert! በEurekAlert ላይ የታተሙ የፕሬስ መግለጫዎች ትክክለኛነት ተጠያቂ አይደሉም! በተሳታፊ ድርጅት ወይም በEurekAlert ስርዓት በኩል የሚደረግ ማንኛውም የመረጃ አጠቃቀም።

ተጨማሪ መረጃ ከፈለጉ እባክዎን ኢሜይል ይላኩልኝ።
ኢሜይል፡
info@pulisichem.cn
ስልክ፡
+86-533-3149598