I ricercatori anu prisentatu una nova strategia per rinfurzà l'attività catalitica utilizendu u suboxidu di tungstenu cum'è un catalizzatore unicu atomu (SAC). Sta strategia, chì migliurà significativamente a reazione di l'evoluzione di l'idrogenu (HER) in u platinu di metallu (pt) da 16,3 volte, mette in luce nantu à u sviluppu di novi tecnulugia di catalizzatore elettrochimicu.

L'idrogenu hè statu prumessu cum'è una alternativa promettente à i carburanti fossili. Tuttavia, a maiò parte di i metudi di pruduzzione industriale di l'idrogenu cunvinziunali venenu cù prublemi ambientali, liberando quantità significativa di diossidu di carbonu è gasi di serra.

A divisione elettrochimica di l'acqua hè cunsiderata un approcciu potenziale per a produzzione di l'idrogenu pulitu. Pt hè unu di i catalysers più cumunimenti usatu pi migliurà HER prestazione in splitting acqua electrochemical, ma u altu costu è scarsità di Pt ferma ostaculi chjave à appiicazioni cummirciali di massa.

I SAC, induve tutte e spezie metalliche sò disperse individualmente nantu à un materiale di supportu desideratu, sò state identificate cum'è una manera di riduce a quantità di usu di Pt, postu chì offrenu u massimu numeru di atomi di Pt esposti à a superficia.

Ispiratu da studii precedenti, chì principarmenti fucalizza nantu à i SAC sustinuti da materiali basati in carbonu, un squadra di ricerca KAIST guidata da u prufessore Jinwoo Lee da u Dipartimentu di Ingegneria Chimica è Biomolecular hà investigatu l'influenza di i materiali di supportu nantu à u rendiment di SAC.

U prufessore Lee è i so circadori suggerenu u suboxidu di tungstenu mesoporous cum'è un novu materiale di supportu per u Pt atomicu dispersatu, postu chì questu era previstu di furnisce una alta conduttività elettronica è avè un effettu sinergeticu cù Pt.

Hanu paragunatu u rendiment di un atomu unicu Pt supportatu da u carbonu è u suboxidu di tungstenu rispettivamente. I risultati anu revelatu chì l'effettu di supportu hè accadutu cù u suboxidu di tungstenu, in quale l'attività di massa di un Pt unicu atomu supportatu da u suboxidu di tungstenu era 2,1 volte più grande di quella di Pt unicumu supportatu da carbone, è 16,3 volte più altu ch'è quellu di Pt. nanoparticelle supportate da carbone.

A squadra hà indicatu un cambiamentu in a struttura elettronica di Pt via trasferimentu di carica da u suboxidu di tungstenu à Pt. Stu fenominu hè statu rapportatu com'è u risultatu di una forte interazzione di supportu di metalli trà Pt è suboxide di tungstenu.

U so rendimentu pò esse migliuratu micca solu per cambià a struttura elettronica di u metallu supportatu, ma ancu inducendu un altru effettu di supportu, l'effettu spillover, u gruppu di ricerca hà dettu. U spillover di l'idrogenu hè un fenomenu induve l'idrogenu adsorbitu migra da una superficia à l'altru, è si faci più facilmente cum'è a dimensione Pt diventa più chjuca.

I circadori anu paragunatu u funziunamentu di nanoparticule di Pt è Pt à un atomu sustinutu da u suboxidu di tungstenu. U Pt unicu atomu sustinutu da u suboxidu di tungstenu hà mostratu un gradu più altu di fenomenu di spillover di l'idrogenu, chì hà aumentatu l'attività di massa di Pt per l'evoluzione di l'idrogenu finu à 10,7 volte in paragunà à i nanoparticuli di Pt supportati da u suboxidu di tungstenu.

U prufessore Lee hà dettu: "A scelta di u materiale di supportu ghjustu hè impurtante per migliurà l'elettrocatalisi in a produzzione di l'idrogenu. U catalizzatore di suboxidu di tungstenu chì avemu usatu per sustene u Pt in u nostru studiu implica chì l'interazzione trà u metale è u supportu bè adattatu ponu aumentà drasticamente l'efficienza di u prucessu.