الکترولیز: داروخانه ها را کشف کرده اند که چگونه به بهتر تولید الکترود

یک گام به جلو برای انرژی های تجدید پذیر: تولید سبز هیدروژن می تواند حتی بیشتر کارآمد در آینده است. با استفاده از یک فرایند غیر معمول گام داروخانه ها در مارتین لوتر دانشگاه هاله-ویتنبرگ (MLU) را در بر داشت یک راه برای درمان ارزان مواد الکترود و بطور قابل توجهی بهبود خواص آنها در طول الکترولیز است. این گروه با انتشار نتایج تحقیقات خود را در مجله "ACS تجزیه".

هیدروژن است که تصور می شود راه حل برای ذخیره سازی مشکل از انرژی های تجدید پذیر. آن را می توان در محلی electrolysers ذخیره شده به طور موقت و پس از آن بسیار کارآمد تبدیل به برق در یک سلول سوختی. این نیز به عنوان یک مهم مواد خام در صنایع شیمیایی. اما تولید سبز هیدروژن است هنوز هم مانع فقیر تبدیل از عرضه برق است. "یک دلیل این است که بار دینامیکی از نوسان برق از خورشید و باد به سرعت هل مواد به محدودیت های خود را. ارزان کاتالیزور مواد به سرعت در حال تبدیل شدن به کمتر فعال می گوید:" پروفسور مایکل برون از موسسه شیمی در MLU توضیح مشکل اساسی.

خود گروه تحقیقاتی در حال حاضر کشف یک روش است که به طور قابل توجهی افزایش می دهد هر دو ثبات و فعالیت ارزان هیدروکسید نیکل الکترود. هیدروکسید نیکل است یک جایگزین ارزان قیمت به بسیار فعال اما همچنین گران قیمت کاتالیزور مانند ایریدیوم و پلاتینیوم. ادبیات علمی توصیه گرم هیدروکسید تا 300 درجه است. این افزایش ثبات مواد و بخشی از آن را تبدیل به اکسید نیکل. دماهای بالاتر خواهد به طور کامل از بین بردن هیدروکسید. "ما می خواستیم برای دیدن با چشم خود ما و به تدریج گرم می شود این مواد در آزمایشگاه به 1000 °C می گوید:" Bron.

به عنوان درجه حرارت افزایش یافته محققان مشاهده شده مورد انتظار تغییرات به فرد ذرات زیر میکروسکوپ الکترونی. این ذرات تبدیل شد به نیکل اکسید هم به شکل ساختارهای بزرگتر و در دماهای بسیار بالا تشکیل الگوهای یادآور گورخر گذرگاه. اما الکتروشیمیایی تست شگفت انگیزی نشان داد که به طور مداوم بالا و سطح فعالیت از ذرات که باید دیگر شده است قابل استفاده در الکترولیز است. به عنوان یک قاعده سطوح بزرگ و از این رو کوچکتر سازه ها فعال تر در طول الکترولیز است. "بنابراین ما نسبت به سطح بالایی از فعالیت های ما بسیار بزرگتر ذرات به یک اثر که شگفت آور رخ می دهد تنها در دماهای بالا: شکل گیری فعال اکسید نقص در ذرات می گوید:" Bron.

با استفاده از X-ray کریستالوگرافی, محققان کشف کردند که چگونه ساختار بلوری از ذرات هیدروکسید تغییرات درجه حرارت افزایش می دهد. آنها به این نتیجه رسیدند که زمانی که گرم می شود به 900 °C و یک نقطه که در آن ذرات نمایشگاه بالاترین سطح از فعالیت نقص انجام یک انتقال فرایند است که به اتمام است در 1000 درجه سانتیگراد در این نقطه فعالیت به طور ناگهانی افت دوباره.

برون و تیم خود اعتماد به نفس است که آنها را در بر داشت امیدوار کننده رویکرد پس حتی پس از تکرار اندازه گیری پس از 6,000 چرخه گرم ذرات هنوز تولید 50 درصد برق بیشتر از این نشده ذرات. بعدی محققان می خواهید به استفاده از پراش پرتو-X را بهتر درک کنند که چرا این نقص افزایش فعالیت بسیار است. آنها همچنین به دنبال راه هایی برای تولید مواد جدید به طوری که ساختارهای کوچک تر باقی می ماند حتی پس از عملیات حرارتی.

###

مورد مطالعه: Steimecke ماتیاس et al. بالاتر ذرات نیکل اکسید با بهبود اکسیژن تکامل فعالیت و ثبات در رسانه های قلیایی آماده شده با درجه حرارت بالا درمان Ni(OH)2. ACS تجزیه (2020). Doi: 10.1021/acscatal.9b04788

پروفسور مایکل برون
موسسه شیمی در MLU
تلفن: +49 345 55-25900
ایمیل: michael.bron@chemie.uni-halle.de

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.