Para ilmuwan wis suwe ngerti yen platinum minangka katalis paling apik kanggo pamisah molekul banyu kanggo ngasilake gas hidrogen. Panaliten anyar dening peneliti Universitas Brown nuduhake kenapa platinum bisa dianggo kanthi apik-lan dudu alesan sing dianggep.

Panaliten kasebut, diterbitake ing ACS Catalysis, mbantu ngrampungake pitakonan riset sing meh abad, ujare penulis. Lan bisa mbantu ngrancang katalis anyar kanggo ngasilake hidrogen sing luwih murah lan luwih akeh tinimbang platinum. Sing pungkasane bisa mbantu nyuda emisi saka bahan bakar fosil.

"Yen kita bisa ngerteni carane nggawe hidrogen kanthi murah lan efisien, mula bakal mbukak akeh solusi pragmatis kanggo bahan bakar lan bahan kimia sing bebas fosil," ujare Andrew Peterson, profesor asosiasi ing Sekolah Teknik Brown lan penulis senior sinau. . "Hidrogen bisa digunakake ing sel bahan bakar, digabungake karo CO2 sing berlebihan kanggo nggawe bahan bakar utawa digabungake karo nitrogen kanggo nggawe pupuk amonia. Ana akeh sing bisa kita lakoni karo hidrogen, nanging supaya banyu pamisah dadi sumber hidrogen sing bisa diukur, kita butuh katalis sing luwih murah.

Ngrancang katalis anyar diwiwiti kanthi ngerti apa sing nggawe platinum dadi khusus kanggo reaksi iki, ujare Peterson, lan apa sing dituju riset anyar iki.

Sukses Platinum wis suwe amarga energi ikatan "Goldilocks". Katalis becik tetep kanggo reaksi molekul ora banget longgar utawa banget tightly, nanging nang endi wae ing tengah. Ikatan molekul kanthi longgar lan angel kanggo miwiti reaksi. Ikatan kanthi kenceng lan molekul nempel ing permukaan katalis, nggawe reaksi angel rampung. Energi ikatan hidrogen ing platina mung bisa ngimbangi rong bagéan saka reaksi pamisahan banyu kanthi sampurna - lan umume para ilmuwan percaya yen atribut sing ndadekake platinum dadi apik.

Nanging ana alasan kanggo takon apa gambar kasebut bener, ujare Peterson. Contone, bahan sing diarani molibdenum disulfida (MoS2) nduweni energi pengikat sing padha karo platina, nanging minangka katalis sing luwih elek kanggo reaksi pamisah banyu. Sing nuduhake yen energi ikatan ora bisa dadi crita lengkap, ujare Peterson.

Kanggo ngerteni apa sing kedadeyan, dheweke lan kanca-kancane nyinaoni reaksi pamisah banyu ing katalis platinum kanthi nggunakake metode khusus sing dikembangake kanggo simulasi prilaku atom lan elektron individu ing reaksi elektrokimia.

Analisis kasebut nuduhake yen atom hidrogen sing kaiket ing permukaan platinum ing energi ikatan "Goldilocks" ora melu reaksi kasebut nalika tingkat reaksi dhuwur. Nanging, padha nestle piyambak ing lumahing lapisan kristal saka platinum, ngendi padha tetep inert bystanders. Atom hidrogen sing melu reaksi kasebut luwih lemah tinimbang energi "Goldilocks". Lan tinimbang nestling ing kisi, padha njagong ing ndhuwur atom platinum, ngendi padha bebas ketemu munggah kanggo mbentuk gas H2.

Kebebasan gerakan kanggo atom hidrogen ing permukaan sing ndadekake platinum dadi reaktif, para peneliti nyimpulake.

"Apa iki ngandhani yen nggoleki energi ikatan 'Goldilocks' iki dudu prinsip desain sing tepat kanggo wilayah kegiatan sing dhuwur," ujare Peterson. "Kita nyaranake manawa ngrancang katalis sing nggawe hidrogen ing negara sing paling mobile lan reaktif iki minangka cara sing kudu ditindakake."