Ua hōʻike ka poʻe noiʻi i kahi hoʻolālā hou no ka hoʻonui ʻana i ka hana catalytic me ka hoʻohana ʻana i ka tungsten suboxide ma ke ʻano he hoʻokahi-atom catalyst (SAC). ʻO kēia hoʻolālā, kahi e hoʻomaikaʻi nui ai i ka hydrogen evolution reaction (HER) i ka metala platinum (pt) e 16.3 mau manawa, hoʻomālamalama i ka hoʻomohala ʻana i nā ʻenehana catalyst electrochemical hou.

Ua manaʻo ʻia ʻo Hydrogen ma ke ʻano he mea hoʻohiki i nā wahie fossil. Eia nō naʻe, ʻo ka hapa nui o nā ʻano hana hana hydrogen maʻamau e hele mai me nā pilikia kaiapuni, e hoʻokuʻu ana i ka nui o ka carbon dioxide a me nā kinoea ʻōmaʻomaʻo.

Manaʻo ʻia ka hoʻokaʻawale wai electrochemical i kahi ala kūpono no ka hana hydrogen maʻemaʻe. ʻO Pt kekahi o nā catalysts i hoʻohana pinepine ʻia e hoʻomaikaʻi i ka hana HER i ka hoʻokaʻawale ʻana i ka wai electrochemical, akā ʻo ke kumu kūʻai kiʻekiʻe a me ka liʻiliʻi o Pt e mau ana i nā mea pale nui i nā noi kālepa lehulehu.

ʻO nā SAC, kahi e hoʻopuehu ʻia ai nā ʻano metala a pau ma luna o kahi mea kākoʻo i makemake ʻia, ua ʻike ʻia ʻo ia kahi ala e hōʻemi ai i ka nui o ka hoʻohana ʻana o Pt, ʻoiai lākou e hāʻawi i ka helu kiʻekiʻe o nā ʻātoma Pt i hōʻike ʻia.

Hoʻoulu ʻia e nā haʻawina mua, ka mea i kālele nui ʻia i nā SAC i kākoʻo ʻia e nā mea carbon-based, kahi hui noiʻi KAIST i alakaʻi ʻia e Professor Jinwoo Lee mai ke Keʻena ʻenehana a me Biomolecular Engineering i noiʻi i ka mana o nā mea kākoʻo i ka hana o nā SAC.

Ua manaʻo ʻo Polofesa Lee a me kāna mau mea noiʻi i ka mesoporous tungsten suboxide ma ke ʻano he mea kākoʻo hou no ka Pt i hoʻopuehu ʻia i ka atom, ʻoiai ua manaʻo ʻia e hāʻawi i ka conductivity uila kiʻekiʻe a loaʻa ka hopena synergetic me Pt.

Ua hoʻohālikelike lākou i ka hana o hoʻokahi-atom Pt i kākoʻo ʻia e ke kalapona a me ka tungsten suboxide. Ua hōʻike ʻia nā hopena i loaʻa ka hopena kākoʻo me ka tungsten suboxide, kahi o ka hana nui o kahi ʻātoma hoʻokahi Pt i kākoʻo ʻia e ka tungsten suboxide he 2.1 manawa ʻoi aku ka nui ma mua o ka Pt hoʻokahi-atom i kākoʻo ʻia e ke kalapona, a he 16.3 manawa kiʻekiʻe ma mua o ka Pt. nā nanoparticles i kākoʻo ʻia e ke kalapona.

Ua hōʻike ka hui i kahi hoʻololi o ka ʻōnaehana uila o Pt ma o ka hoʻoili ʻana mai ka tungsten suboxide i Pt. Ua hōʻike ʻia kēia hanana ma muli o ka pilina ikaika me ke kākoʻo metala ma waena o Pt a me tungsten suboxide.

Hiki ke hoʻomaikaʻi ʻia ka hana HER ʻaʻole wale ma ka hoʻololi ʻana i ke ʻano uila o ka metala i kākoʻo ʻia, akā ma ka hoʻoulu ʻana i kahi hopena kākoʻo ʻē aʻe, ka hopena spillover, hōʻike ka hui noiʻi. ʻO ke kahe o ka hydrogen kahi mea e neʻe ai ka hydrogen adsorbed mai kekahi ʻili a i kekahi, a hiki ke maʻalahi i ka liʻiliʻi ʻana o ka nui Pt.

Ua hoʻohālikelike nā mea noiʻi i ka hana o nā nanoparticles Pt a me Pt ​​hoʻokahi i kākoʻo ʻia e tungsten suboxide. ʻO ka Pt-atom hoʻokahi i kākoʻo ʻia e ka tungsten suboxide i hōʻike i kahi kiʻekiʻe o ka hydrogen spillover phenomenon, kahi i hoʻonui ai i ka hana Pt mass no ka hydrogen evolution a hiki i ka 10.7 manawa i hoʻohālikelike ʻia me nā nanoparticles Pt i kākoʻo ʻia e tungsten suboxide.

Ua ʻōlelo ʻo Polofesa Lee, "He mea nui ke koho ʻana i nā mea kākoʻo kūpono no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka electrocatalysis i ka hana hydrogen. ʻO ka tungsten suboxide catalyst a mākou i hoʻohana ai e kākoʻo iā Pt i kā mākou noiʻi e hōʻike ana i ka pilina ma waena o ka metala kūpono a me ke kākoʻo hiki ke hoʻonui i ka pono o ke kaʻina hana.