গবেষকরা একটি একক-পরমাণু অনুঘটক (SAC) হিসাবে টাংস্টেন সাবঅক্সাইড ব্যবহার করে অনুঘটক কার্যকলাপ বাড়ানোর জন্য একটি নতুন কৌশল উপস্থাপন করেছেন। এই কৌশলটি, যা ধাতব প্ল্যাটিনামে (পিটি) হাইড্রোজেন বিবর্তন প্রতিক্রিয়া (এইচইআর) 16.3 গুণের উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে, নতুন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ক্যাটালিস্ট প্রযুক্তির বিকাশের উপর আলোকপাত করে।

হাইড্রোজেনকে জীবাশ্ম জ্বালানির একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছে। যাইহোক, বেশিরভাগ প্রচলিত শিল্প হাইড্রোজেন উত্পাদন পদ্ধতি পরিবেশগত সমস্যা নিয়ে আসে, উল্লেখযোগ্য পরিমাণে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গত করে।

বৈদ্যুতিক রাসায়নিক জল বিভাজন পরিষ্কার হাইড্রোজেন উত্পাদনের জন্য একটি সম্ভাব্য পদ্ধতি হিসাবে বিবেচিত হয়। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল জল বিভাজনে তার কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য Pt সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত অনুঘটকগুলির মধ্যে একটি, কিন্তু Pt-এর উচ্চ খরচ এবং ঘাটতি ব্যাপক বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনের মূল বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছে।

SACs, যেখানে সমস্ত ধাতব প্রজাতি একটি পছন্দসই সমর্থন উপাদানে পৃথকভাবে বিচ্ছুরিত হয়, Pt ব্যবহারের পরিমাণ হ্রাস করার একটি উপায় হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে, কারণ তারা সর্বাধিক সংখ্যক পৃষ্ঠের উন্মুক্ত Pt পরমাণু সরবরাহ করে।

পূর্ববর্তী অধ্যয়ন দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, যা মূলত কার্বন-ভিত্তিক উপকরণ দ্বারা সমর্থিত SAC-এর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, কেমিক্যাল এবং বায়োমোলিকুলার ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের অধ্যাপক জিনউ লী-এর নেতৃত্বে একটি KAIST গবেষণা দল SAC-এর কর্মক্ষমতার উপর সমর্থন উপকরণগুলির প্রভাব তদন্ত করে।

প্রফেসর লি এবং তার গবেষকরা পারমাণবিকভাবে বিচ্ছুরিত Pt-এর জন্য একটি নতুন সমর্থন উপাদান হিসাবে মেসোপোরাস টংস্টেন সাবঅক্সাইডের পরামর্শ দিয়েছেন, কারণ এটি উচ্চ বৈদ্যুতিন পরিবাহিতা প্রদান করবে এবং Pt-এর সাথে একটি সিনার্জেটিক প্রভাব দেবে বলে আশা করা হয়েছিল।

তারা যথাক্রমে কার্বন এবং টাংস্টেন সাবঅক্সাইড দ্বারা সমর্থিত একক-পরমাণু Pt-এর কর্মক্ষমতা তুলনা করেছে। ফলাফলগুলি প্রকাশ করেছে যে সাপোর্ট ইফেক্ট টাংস্টেন সাবঅক্সাইডের সাথে ঘটেছে, যেখানে টাংস্টেন সাবঅক্সাইড দ্বারা সমর্থিত একক-পরমাণু Pt-এর ভর কার্যকলাপ কার্বন দ্বারা সমর্থিত একক-পরমাণু Pt-এর তুলনায় 2.1 গুণ বেশি এবং Pt-এর তুলনায় 16.3 গুণ বেশি। কার্বন দ্বারা সমর্থিত ন্যানো পার্টিকেল।

দলটি টাংস্টেন সাবক্সাইড থেকে Pt-এ চার্জ স্থানান্তরের মাধ্যমে Pt-এর বৈদ্যুতিন কাঠামোর পরিবর্তনের ইঙ্গিত দিয়েছে। এই ঘটনাটি Pt এবং টাংস্টেন সাবঅক্সাইডের মধ্যে শক্তিশালী ধাতু-সমর্থন মিথস্ক্রিয়ার ফলে রিপোর্ট করা হয়েছিল।

তার কর্মক্ষমতা শুধুমাত্র সমর্থিত ধাতুর বৈদ্যুতিন কাঠামো পরিবর্তন করেই নয়, অন্য একটি সমর্থন প্রভাব, স্পিলওভার প্রভাব প্ররোচিত করেও উন্নত করা যেতে পারে, গবেষণা গ্রুপ রিপোর্ট করেছে। হাইড্রোজেন স্পিলওভার হল এমন একটি ঘটনা যেখানে শোষণ করা হাইড্রোজেন এক পৃষ্ঠ থেকে অন্য পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হয় এবং Pt আকার ছোট হওয়ার সাথে সাথে এটি আরও সহজে ঘটে।

গবেষকরা টাংস্টেন সাবঅক্সাইড দ্বারা সমর্থিত একক-পরমাণু Pt এবং Pt ন্যানো পার্টিকেলগুলির কর্মক্ষমতা তুলনা করেছেন। টাংস্টেন সাবঅক্সাইড দ্বারা সমর্থিত একক-পরমাণু Pt হাইড্রোজেন স্পিলওভার প্রপঞ্চের একটি উচ্চ ডিগ্রী প্রদর্শন করে, যা হাইড্রোজেন বিবর্তনের জন্য Pt ভর ক্রিয়াকলাপকে 10.7 গুণ পর্যন্ত বাড়িয়েছে।

প্রফেসর লি বলেন, "হাইড্রোজেন উৎপাদনে ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিস উন্নত করার জন্য সঠিক সমর্থন উপাদান নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ। আমরা আমাদের গবেষণায় Pt সমর্থন করার জন্য যে টংস্টেন সাবঅক্সাইড অনুঘটকটি ব্যবহার করেছি তা বোঝায় যে ভালভাবে মিলে যাওয়া ধাতু এবং সমর্থনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়াটির কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করতে পারে।"