Chuir taighdeoirí straitéis nua i láthair chun gníomhaíocht chatalaíoch a fheabhsú trí úsáid a bhaint as fo-ocsaíd tungstain mar chatalaíoch aon-adaimh (SAC). Cuireann an straitéis seo, a chuireann feabhas suntasach ar imoibriú éabhlóid hidrigine (HER) i platanam miotail (pt) 16.3 uair, solas ar fhorbairt teicneolaíochtaí nua catalaíoch leictriceimiceach.

Táthar tar éis dul i dteagmháil le hidrigin mar rogha mhalartach ar bhreoslaí iontaise. Mar sin féin, tagann an chuid is mó de na modhanna táirgthe hidrigine tionsclaíoch traidisiúnta le saincheisteanna comhshaoil, rud a scaoileann méideanna suntasacha dé-ocsaíd charbóin agus gáis cheaptha teasa.

Meastar gur cur chuige féideartha é scoilteadh uisce leictriceimiceach maidir le táirgeadh glan hidrigine. Tá Pt ar cheann de na catalaíochí is coitianta a úsáidtear chun feabhas a chur ar fheidhmíocht HER i scoilteadh uisce leictriceimiceach, ach tá ardchostas agus ganntanas Pt fós ina bpríomhchonstaicí maidir le mais-fheidhmchláir tráchtála.

Sainaithníodh SACanna, ina bhfuil gach speiceas miotail scaipthe ina n-aonar ar ábhar tacaíochta inmhianaithe, mar bhealach amháin chun an méid úsáide Pt a laghdú, toisc go dtugann siad an t-uaslíon adamh Pt nochta ar an dromchla.

Arna spreagadh ag staidéir níos luaithe, a dhírigh go príomha ar SACanna le tacaíocht ó ábhair atá bunaithe ar charbón, rinne foireann taighde KAIST faoi stiúir an Ollaimh Jinwoo Lee ón Roinn Innealtóireacht Cheimiceach agus Bhithmhóilíneach imscrúdú ar thionchar na n-ábhar tacaíochta ar fheidhmíocht SACanna.

Mhol an tOllamh Lee agus a thaighdeoirí fo-ocsaíd tungstain mesoporous mar ábhar tacaíochta nua do Pt scaipthe adamhach, toisc go rabhthas ag súil go soláthródh sé seo seoltacht leictreonach ard agus go mbeadh éifeacht sineirgíoch aige le Pt.

Rinne siad comparáid idir feidhmíocht Pt aon-adaimh le tacaíocht ó fho-ocsaíd charbóin agus tungstain faoi seach. Léirigh na torthaí gur tharla an éifeacht tacaíochta le fo-ocsaíd tungstain, ina raibh gníomhaíocht mais Pt aon-adaimh le tacaíocht ó fho-ocsaíd tungstain 2.1 uair níos mó ná sin de Pt aon-adamh le tacaíocht ó charbón, agus 16.3 huaire níos airde ná sin de Pt. nanacháithníní tacaithe ag carbón.

Léirigh an fhoireann athrú ar struchtúr leictreonach Pt trí aistriú luchta ó fho-ocsaíd tungstain go Pt. Tuairiscíodh an feiniméan seo mar thoradh ar idirghníomhaíocht láidir tacaíochta miotail idir Pt agus fo-ocsaíd tungstain.

Is féidir feabhas a chur ar fheidhmíocht HER, ní hamháin trí struchtúr leictreonach na miotail tacaithe a athrú, ach freisin trí éifeacht tacaíochta eile a spreagadh, an éifeacht spillover, thuairiscigh an grúpa taighde. Is feiniméan é doirteadh hidrigine ina aistríonn hidrigin asaithe ó dhromchla amháin go dromchla eile, agus tarlaíonn sé níos éasca de réir mar a éiríonn an méid Pt níos lú.

Chuir na taighdeoirí i gcomparáid le feidhmíocht nanacháithníní aon-adamh Pt agus Pt le tacaíocht ó fho-ocsaíd tungstain. Léirigh an Pt aon-adamh le tacaíocht ó fho-ocsaíd tungstain leibhéal níos airde d'fheiniméan doirte hidrigine, rud a chuir feabhas ar ghníomhaíocht mais Pt d'éabhlóid hidrigine suas le 10.7 uair i gcomparáid le nanacháithníní Pt le tacaíocht ó fho-ocsaíd tungstain.

Dúirt an tOllamh Lee, “Tá sé tábhachtach an t-ábhar tacaíochta ceart a roghnú chun leictrichatalú a fheabhsú i dtáirgeadh hidrigine. Tugann an chatalaíoch fo-ocsaíde tungstain a d’úsáideamar chun tacú le Pt inár staidéar le tuiscint gur féidir le hidirghníomhaíochtaí idir an miotal dea-mheaitseála agus an tacaíocht a chuireann go mór le héifeachtúlacht an phróisis.”