Peneliti nampilake strategi anyar kanggo ningkatake aktivitas katalitik nggunakake tungsten suboksida minangka katalis atom tunggal (SAC). Strategi iki, sing ningkatake reaksi evolusi hidrogen (HER) ing platinum logam (pt) kanthi 16,3 kaping, menehi cahya babagan pangembangan teknologi katalis elektrokimia anyar.

Hidrogen wis diarani minangka alternatif kanggo bahan bakar fosil. Nanging, umume metode produksi hidrogen industri konvensional duwe masalah lingkungan, ngeculake karbon dioksida lan gas omah kaca sing akeh banget.

Pemisahan banyu elektrokimia dianggep minangka pendekatan potensial kanggo produksi hidrogen sing resik. Pt minangka salah sawijining katalis sing paling umum digunakake kanggo nambah kinerja HER ing pamisahan banyu elektrokimia, nanging biaya dhuwur lan kekurangan Pt tetep dadi alangan utama kanggo aplikasi komersial massal.

SACs, ngendi kabeh spesies logam sing individu buyar ing materi support dikarepake, wis diidentifikasi minangka salah siji cara kanggo ngurangi jumlah panggunaan Pt, lagi kurban nomer maksimum lumahing kapapar atom Pt.

Diilhami dening studi sadurunge, sing utamane fokus ing SAC sing didhukung dening bahan berbasis karbon, tim riset KAIST sing dipimpin dening Profesor Jinwoo Lee saka Departemen Teknik Kimia lan Biomolekul nyelidiki pengaruh bahan pendukung ing kinerja SAC.

Profesor Lee lan peneliti nyaranake mesoporous tungsten suboxide minangka bahan dhukungan anyar kanggo Pt sing disebarake kanthi atom, amarga iki dikarepake nyedhiyakake konduktivitas elektronik sing dhuwur lan duwe efek sinergis karo Pt.

Padha dibandhingake kinerja siji-atom Pt didhukung dening karbon lan tungsten suboxide mungguh. Asil kasebut nuduhake yen efek dhukungan dumadi karo tungsten suboxide, ing ngendi aktivitas massa Pt siji-atom sing didhukung dening tungsten suboksida 2,1 kaping luwih gedhe tinimbang Pt atom siji sing didhukung karbon, lan 16,3 kaping luwih dhuwur tinimbang Pt. nanopartikel didhukung dening karbon.

Tim kasebut nuduhake owah-owahan ing struktur elektronik Pt liwat transfer muatan saka tungsten suboxide menyang Pt. Fenomena iki dilapurake minangka asil interaksi dhukungan logam sing kuat antarane Pt lan suboksida tungsten.

Kinerja HER bisa ditingkatake ora mung kanthi ngganti struktur elektronik logam sing didhukung, nanging uga nyebabake efek dhukungan liyane, efek spillover, kacarita klompok riset. Tumpahan hidrogen minangka fenomena ing ngendi hidrogen adsorbed migrasi saka permukaan siji menyang permukaan liyane, lan kedadeyan luwih gampang amarga ukuran Pt dadi luwih cilik.

Para panaliti mbandhingake kinerja nanopartikel Pt lan Pt atom siji sing didhukung dening tungsten suboksida. Atom tunggal Pt sing didhukung dening tungsten suboxide nuduhake fenomena spillover hidrogen sing luwih dhuwur, sing ningkatake aktivitas massa Pt kanggo evolusi hidrogen nganti kaping 10,7 dibandhingake karo nanopartikel Pt sing didhukung dening tungsten suboxide.

Profesor Lee ujar, "Milih bahan dhukungan sing tepat penting kanggo ningkatake elektrokatalisis ing produksi hidrogen. Katalis tungsten suboksida sing digunakake kanggo ndhukung Pt ing panliten kita nuduhake manawa interaksi antarane logam sing cocog lan dhukungan bisa nambah efisiensi proses kasebut kanthi drastis.