Tá a fhios ag eolaithe le fada gurb é platanam an chatalaíoch is fearr chun móilíní uisce a scoilteadh chun gás hidrigine a tháirgeadh. Léiríonn staidéar nua a rinne taighdeoirí Ollscoil Brown cén fáth a n-oibríonn platanam chomh maith sin - agus ní hé sin an fáth a bhfuiltear ag glacadh leis.

Cuidíonn an taighde, a foilsíodh in ACS Catalysis, le ceist taighde beagnach céad bliain d'aois a réiteach, deir na húdair. Agus d'fhéadfadh sé cabhrú le catalaíoch nua a dhearadh chun hidrigin a tháirgeadh atá níos saoire agus níos flúirseach ná platanam. D’fhéadfadh sé sin cabhrú ar deireadh le hastaíochtaí ó bhreoslaí iontaise a laghdú.

“Más féidir linn a dhéanamh amach conas hidrigin a dhéanamh go saor agus go héifeachtach, osclaíonn sé an doras chuig go leor réitigh phragmatacha do bhreoslaí agus ceimiceáin saor ó iontaise,” a dúirt Andrew Peterson, ollamh comhlach i Scoil Innealtóireachta Brown agus údar sinsearach an staidéir. . “Is féidir hidrigin a úsáid i gcealla breosla, in éineacht le farasbarr CO2 chun breosla a dhéanamh nó é a chomhcheangal le nítrigin chun leasachán amóinia a dhéanamh. Is féidir linn go leor a dhéanamh le hidrigin, ach chun uisce a scoilteadh ina fhoinse hidrigine inscálaithe, teastaíonn catalaíoch níos saoire uainn.”

Tosaíonn dearadh catalaíoch nua le tuiscint a fháil ar cad a dhéanann platanam chomh speisialta sin don imoibriú seo, a deir Peterson, agus sin a raibh sé mar aidhm ag an taighde nua seo a dhéanamh amach.

Tá rath Platanam curtha i leith a fhuinneamh ceangailteach “Goldilocks” le fada an lá. Ní choinníonn catalaíoch idéalach ar mhóilíní a imoibríonn ró-scaoilte ná ró-dhian, ach áit éigin sa lár. Ceangail na móilíní ró-scaoilte agus tá sé deacair imoibriú a thosú. Ceangail ró-dhian iad agus cloíonn móilíní le dromchla an chatalaíoch, rud a fhágann gur deacair imoibriú a chur i gcrích. Tarlaíonn sé go ndéanann fuinneamh ceangailteach hidrigine ar platanam an dá chuid den imoibriú scoilteadh uisce a chothromú go foirfe - agus mar sin chreid formhór na n-eolaithe gurb é an tréith sin a dhéanann platanam chomh maith sin.

Ach bhí cúiseanna le ceistiú an raibh an pictiúr sin ceart, a deir Peterson. Mar shampla, tá fuinneamh ceangailteach cosúil le platanam ag ábhar ar a dtugtar déshulfíd moluibdín (MoS2), ach is catalaíoch i bhfad níos measa é don imoibriú scoilteadh uisce. Tugann sé sin le tuiscint nach féidir le fuinneamh ceangailteach a bheith ina scéal iomlán, a deir Peterson.

Chun a fháil amach cad a bhí ag tarlú, rinne sé féin agus a chomhghleacaithe staidéar ar an imoibriú scoilteadh uisce ar chatalaíoch platanam ag baint úsáide as modh speisialta a d'fhorbair siad chun iompar adamh agus leictreon aonair in imoibrithe leictriceimiceacha a insamhail.

Léiríodh san anailís nach mbíonn na hadaimh hidrigine atá ceangailte le dromchla an platanam ag fuinneamh ceangailteach “Goldilocks” rannpháirteach san imoibriú ar chor ar bith nuair a bhíonn an ráta imoibrithe ard. Ina áit sin, neadaíonn siad iad féin laistigh de chiseal criostalach dromchla an platanam, áit a bhfanann siad ina n-amharcóirí támh. Tá na hadaimh hidrigine a ghlacann páirt san imoibriú faoi cheangal i bhfad níos laige ná an fuinneamh ceaptha “Goldilocks”. Agus seachas a bheith ag neadú sna laitíse, suíonn siad ar bharr na n-adamh platanam, áit a mbíonn siad saor chun bualadh lena chéile chun gás H2 a fhoirmiú.

Is é an tsaoirse gluaiseachta sin d’adamh hidrigine ar an dromchla a fhágann go bhfuil an platanam chomh imoibríoch sin, dar leis na taighdeoirí.

“Is é an rud a insíonn sé seo dúinn nach é an fuinneamh ceangailteach ‘Goldilocks’ seo an prionsabal deartha ceart don réigiún ardghníomhaíochta,” a dúirt Peterson. “Molaimid gurb é an bealach chun catalaíoch a dhearadh a chuireann hidrigin sa riocht an-soghluaiste agus imoibríoch seo.”