මෙසොපොරස් ටැන්ටලම් ඔක්සයිඩ් මත තැන්පත් කර ඇති විශේෂයෙන් නිර්මාණය කරන ලද ඉරිඩියම් නැනෝ ව්යුහයන් සන්නායකතාවය, උත්ප්රේරක ක්රියාකාරිත්වය සහ දිගුකාලීන ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කරයි.
රූපය: දකුණු කොරියාවේ සහ ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ පර්යේෂකයන් විසින් හයිඩ්රජන් නිපදවීම සඳහා ප්රෝටෝන හුවමාරු පටලයක් සහිත ජලයේ පිරිවැය-ඵලදායී විද්යුත් විච්ඡේදනය පහසු කිරීම සඳහා වැඩි ඔක්සිජන් පරිණාම ප්රතික්රියා ක්රියාකාරිත්වයක් සහිත නව ඉරිඩියම් උත්ප්රේරකයක් නිපදවා ඇත. වැඩිදුර ඉගෙන ගන්න.
ලෝකයේ බලශක්ති අවශ්යතා අඛණ්ඩව වර්ධනය වේ. පිරිසිදු හා තිරසාර බලශක්ති විසඳුම් සෙවීමේදී ප්රවාහනය කළ හැකි හයිඩ්රජන් ශක්තිය විශාල පොරොන්දුවක් දරයි. මේ සම්බන්ධයෙන්, ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය හරහා අතිරික්ත විද්යුත් ශක්තිය ප්රවාහනය කළ හැකි හයිඩ්රජන් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරන ප්රෝටෝන හුවමාරු පටල ජල විද්යුත් විච්ඡේදක (PEMWEs) බොහෝ උනන්දුවක් ඇති කර ගෙන ඇත. කෙසේ වෙතත්, විද්යුත් විච්ඡේදනයේ වැදගත් අංගයක් වන ඔක්සිජන් පරිණාම ප්රතික්රියාවේ (OER) මන්දගාමී අනුපාතය සහ ඉරිඩියම් (Ir) සහ රුතේනියම් ඔක්සයිඩ් වැනි මිල අධික ලෝහ ඔක්සයිඩ් උත්ප්රේරක ඉලෙක්ට්රෝඩවලට අධික ලෙස පැටවීම හේතුවෙන් හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනයේ එහි මහා පරිමාණ යෙදුම සීමිතව පවතී. එබැවින්, PEMWE පුළුල් ලෙස යෙදීම සඳහා පිරිවැය-ඵලදායී සහ ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත OER උත්ප්රේරක සංවර්ධනය අවශ්ය වේ.
මෑතකදී, දකුණු කොරියාවේ ග්වාංජු විද්යා හා තාක්ෂණ ආයතනයේ මහාචාර්ය චැන්ගෝ පාර්ක්ගේ නායකත්වයෙන් යුත් කොරියානු-ඇමරිකානු පර්යේෂණ කණ්ඩායමක් විසින් PEM ජලය කාර්යක්ෂමව විද්යුත් විච්ඡේදනය කිරීම සඳහා වැඩිදියුණු කළ ෆෝමික් අම්ල අඩු කිරීමේ ක්රමයක් හරහා මෙසොපොරස් ටැන්ටලම් ඔක්සයිඩ් (Ta2O5) මත පදනම් වූ නව ඉරිඩියම් නැනෝ ව්යුහගත උත්ප්රේරකයක් සංවර්ධනය කරන ලදී. ඔවුන්ගේ පර්යේෂණය 2023 මැයි 20 වන දින මාර්ගගතව ප්රකාශයට පත් කරන ලද අතර 2023 අගෝස්තු 15 වන දින ජූනි ඔෆ් පවර් සෝර්ස් හි 575 වෙළුමේ ප්රකාශයට පත් කෙරේ. මෙම අධ්යයනය කොරියානු විද්යා හා තාක්ෂණ ආයතනයේ (KIST) පර්යේෂකයෙකු වන ආචාර්ය චේක්යොන්ග් බයික් විසින් සම-කර්තෘවරයා විය.
"ඉලෙක්ට්රෝන බහුල Ir නැනෝ ව්යුහය, මෘදු සැකිලි ක්රමය සමඟ ඒකාබද්ධව සකස් කරන ලද ස්ථායී මෙසොපොරස් Ta2O5 උපස්ථරයක් මත ඒකාකාරව විසිරී ඇති අතර, එය තනි PEMWE බැටරියක Ir අන්තර්ගතය 0.3 mg cm-2 දක්වා ඵලදායී ලෙස අඩු කරයි," මහාචාර්ය පාර්ක් පැහැදිලි කළේය. . Ir/Ta2O5 උත්ප්රේරකයේ නව්ය සැලසුම Ir භාවිතය වැඩි දියුණු කරනවා පමණක් නොව, ඉහළ සන්නායකතාවක් සහ විශාල විද්යුත් රසායනිකව ක්රියාකාරී මතුපිට ප්රදේශයක් ද ඇති බව සැලකිල්ලට ගැනීම වැදගත්ය.
මීට අමතරව, X-කිරණ ප්රකාශ ඉලෙක්ට්රෝන සහ X-කිරණ අවශෝෂණ වර්ණාවලීක්ෂය මගින් Ir සහ Ta අතර ප්රබල ලෝහ-ආධාරක අන්තර්ක්රියා හෙළි කරන අතර, ඝනත්ව ක්රියාකාරී සිද්ධාන්ත ගණනය කිරීම් මගින් Ta සිට Ir දක්වා ආරෝපණ මාරුව පෙන්නුම් කරයි, එය O සහ OH වැනි adsorbates ශක්තිමත් බන්ධනයට හේතු වන අතර OOP ඔක්සිකරණ ක්රියාවලියේදී Ir(III) අනුපාතය පවත්වා ගනී. මෙය Ir/Ta2O5 හි ක්රියාකාරිත්වය වැඩි කිරීමට හේතු වන අතර, එය IrO2 සඳහා 0.48 V ට සාපේක්ෂව 0.385 V ක අඩු අධි වෝල්ටීයතාවයක් ඇත.
කණ්ඩායම විසින් උත්ප්රේරකයේ ඉහළ OER ක්රියාකාරිත්වය අත්හදා බැලීම් මගින් පෙන්නුම් කළ අතර, 10 mA cm-2 හිදී 288 ± 3.9 mV අධි වෝල්ටීයතාවයක් සහ 1.55 V හිදී අනුරූප අගයට 876.1 ± 125.1 A g-1 හි සැලකිය යුතු ඉහළ Ir ස්කන්ධ ක්රියාකාරිත්වයක් නිරීක්ෂණය කරන ලදී. Mr. Black සඳහා. ඇත්ත වශයෙන්ම, Ir/Ta2O5 විශිෂ්ට OER ක්රියාකාරිත්වයක් සහ ස්ථායිතාවයක් පෙන්නුම් කරයි, එය පටල-ඉලෙක්ට්රෝඩ එකලස් කිරීමේ පැය 120 කට වැඩි තනි සෛල ක්රියාකාරිත්වයකින් තවදුරටත් තහවුරු විය.
යෝජිත ක්රමයට බර මට්ටම Ir අඩු කිරීම සහ OER හි කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීමේ ද්විත්ව වාසිය ඇත. “OER හි වැඩිවන කාර්යක්ෂමතාව PEMWE ක්රියාවලියේ පිරිවැය කාර්යක්ෂමතාවයට අනුපූරක වන අතර එමඟින් එහි සමස්ත ක්රියාකාරිත්වය වැඩිදියුණු වේ. මෙම ජයග්රහණය PEMWE වාණිජකරණය විප්ලවීයකරණය කළ හැකි අතර ප්රධාන ධාරාවේ හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන ක්රමයක් ලෙස එය භාවිතා කිරීම වේගවත් කළ හැකිය, ”යනුවෙන් ශුභවාදී මහාචාර්ය පාර්ක් යෝජනා කරයි.
සමස්තයක් වශයෙන්, මෙම වර්ධනය තිරසාර හයිඩ්රජන් බලශක්ති ප්රවාහන විසඳුම් සාක්ෂාත් කර ගැනීමට සහ එමඟින් කාබන් උදාසීන තත්ත්වය අත්කර ගැනීමට අපව සමීප කරයි.
ග්වාංජු විද්යා හා තාක්ෂණ ආයතනය (GIST) ගැන ග්වාංජු විද්යා හා තාක්ෂණ ආයතනය (GIST) යනු දකුණු කොරියාවේ ග්වාංජු හි පිහිටි පර්යේෂණ විශ්ව විද්යාලයකි. GIST 1993 දී ආරම්භ කරන ලද අතර එය දකුණු කොරියාවේ වඩාත්ම කීර්තිමත් පාසලක් බවට පත්ව ඇත. විද්යාව හා තාක්ෂණය සංවර්ධනය කිරීම ප්රවර්ධනය කරන සහ ජාත්යන්තර සහ දේශීය පර්යේෂණ ව්යාපෘති අතර සහයෝගීතාව ප්රවර්ධනය කරන ශක්තිමත් පර්යේෂණ පරිසරයක් නිර්මාණය කිරීමට විශ්ව විද්යාලය කැපවී සිටී. "අනාගතයේ විද්යාව හා තාක්ෂණයේ ආඩම්බර හැඩගැස්වීම" යන ආදර්ශ පාඨයට අනුකූලව, GIST දකුණු කොරියාවේ ඉහළම ශ්රේණිගත විශ්ව විද්යාල අතර නිරන්තරයෙන් ශ්රේණිගත කර ඇත.
කතුවරුන් ගැන ආචාර්ය චැන්ගෝ පාර්ක් 2016 අගෝස්තු මාසයේ සිට ග්වාංජු විද්යා හා තාක්ෂණ ආයතනයේ (GIST) මහාචාර්යවරයෙකු ලෙස කටයුතු කර ඇත. GIST හා සම්බන්ධ වීමට පෙර, ඔහු සැම්සුන් SDI හි උප සභාපති ලෙස සේවය කළ අතර සැම්සුන් ඉලෙක්ට්රොනික්ස් SAIT වෙතින් ශාස්ත්රපති උපාධියක් ලබා ගත්තේය. ඔහු පිළිවෙලින් 1990, 1992 සහ 1995 දී කොරියාවේ විද්යා හා තාක්ෂණ ආයතනයේ රසායන විද්යා දෙපාර්තමේන්තුවෙන් ඔහුගේ උපාධිය, ශාස්ත්රපති සහ ආචාර්ය උපාධි ලබා ගත්තේය. ඔහුගේ වර්තමාන පර්යේෂණය ඉන්ධන සෛලවල පටල ඉලෙක්ට්රෝඩ එකලස් කිරීම් සහ නැනෝ ව්යුහගත කාබන් සහ මිශ්ර ලෝහ ඔක්සයිඩ් ආධාරක භාවිතයෙන් විද්යුත් විච්ඡේදනය සඳහා උත්ප්රේරක ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි. ඔහු විද්යාත්මක පත්රිකා 126 ක් ප්රකාශයට පත් කර ඇති අතර ඔහුගේ විශේෂඥතා ක්ෂේත්රයේ පේටන්ට් බලපත්ර 227 ක් ලබා ඇත.
ආචාර්ය චේක්යොන්ග් බයික් කොරියානු විද්යා හා තාක්ෂණ ආයතනයේ (KIST) පර්යේෂකයෙකි. ඔහු PEMWE OER සහ MEA උත්ප්රේරක සංවර්ධනයට සම්බන්ධ වන අතර, ඇමෝනියා ඔක්සිකරණ ප්රතික්රියා සඳහා උත්ප්රේරක සහ උපාංග කෙරෙහි වත්මන් අවධානය යොමු කරයි. 2023 දී KIST හා සම්බන්ධ වීමට පෙර, චේක්යුන්ග් බයික් ග්වාංජු විද්යා හා තාක්ෂණ ආයතනයෙන් බලශක්ති ඒකාබද්ධතාවය පිළිබඳ ආචාර්ය උපාධිය ලබා ගත්තේය.
ඉලෙක්ට්රෝන බහුල Ta2O5 මගින් සහාය දක්වන මෙසොපොරස් අයිරයිඩ් නැනෝ ව්යුහයට ඔක්සිජන් පරිණාම ප්රතික්රියාවේ ක්රියාකාරිත්වය සහ ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
මෙම ලිපියේ ඉදිරිපත් කර ඇති කාර්යයට බලපෑම් කළ හැකි තරඟකාරී මූල්ය අවශ්යතා හෝ පෞද්ගලික සම්බන්ධතා ඔවුන් සතුව නොමැති බව කතුවරුන් ප්රකාශ කරති.
වියාචනය: සහභාගී වන සංවිධානයක් විසින් හෝ යුරේක්ඇලර්ට් පද්ධතිය හරහා තොරතුරු භාවිතා කිරීමේදී, යුරේක්ඇලර්ට්! හි ප්රකාශයට පත් කරන ලද මාධ්ය නිවේදනවල නිරවද්යතාවය සඳහා AAAS සහ යුරේක්ඇලර්ට්! වගකිව යුතු නොවේ.
ඔබට වැඩි විස්තර අවශ්ය නම්, කරුණාකර මට විද්යුත් තැපෑලක් එවන්න.
විද්යුත් තැපෑල:
info@pulisichem.cn
දුරකථන:
+86-533-3149598
පළ කිරීමේ කාලය: දෙසැම්බර්-15-2023