ນັກວິທະຍາສາດຮູ້ມາແຕ່ດົນນານແລ້ວວ່າ platinum ເປັນຕົວເລັ່ງທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການແຍກໂມເລກຸນນ້ໍາເພື່ອຜະລິດອາຍແກັສ hydrogen. ການສຶກສາໃຫມ່ໂດຍນັກຄົ້ນຄວ້າມະຫາວິທະຍາໄລ Brown ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເປັນຫຍັງ platinum ເຮັດວຽກໄດ້ດີ - ແລະມັນບໍ່ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ສົມມຸດຕິຖານ.

ການຄົ້ນຄວ້າ, ຈັດພີມມາໃນ ACS Catalysis, ຊ່ວຍແກ້ໄຂຄໍາຖາມການຄົ້ນຄວ້າເກືອບສະຕະວັດ, ຜູ້ຂຽນເວົ້າວ່າ. ແລະມັນສາມາດຊ່ວຍໃນການອອກແບບ catalyst ໃຫມ່ສໍາລັບການຜະລິດ hydrogen ທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າແລະອຸດົມສົມບູນຫຼາຍກ່ວາ platinum. ໃນທີ່ສຸດນັ້ນສາມາດຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດຈາກເຊື້ອໄຟຟອດຊິນ.

Andrew Peterson, ອາຈານສອນໃນໂຮງຮຽນວິສະວະກໍາ Brown's School of Engineering ແລະຜູ້ຂຽນອາວຸໂສຂອງການສຶກສາກ່າວວ່າ "ຖ້າພວກເຮົາສາມາດຊອກຫາວິທີເຮັດໃຫ້ hydrogen ລາຄາຖືກແລະມີປະສິດທິພາບ, ມັນຈະເປີດປະຕູໄປສູ່ການແກ້ໄຂທີ່ມີປະໂຫຍດຫຼາຍສໍາລັບນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແລະສານເຄມີທີ່ບໍ່ມີຟອດຊິວທໍາ". . "ໄຮໂດຣເຈນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ, ສົມທົບກັບ CO2 ເກີນເພື່ອສ້າງເປັນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຫຼືປະສົມກັບໄນໂຕຣເຈນເພື່ອສ້າງຝຸ່ນອາໂມເນຍ. ມີຫຼາຍສິ່ງທີ່ພວກເຮົາສາມາດເຮັດໄດ້ກັບ hydrogen, ແຕ່ເພື່ອເຮັດໃຫ້ນ້ໍາແຕກອອກເປັນແຫຼ່ງ hydrogen ທີ່ສາມາດປັບຂະ ໜາດ ໄດ້, ພວກເຮົາຕ້ອງການຕົວເລັ່ງລາຄາຖືກກວ່າ."

ການອອກແບບ catalyst ໃຫມ່ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຄວາມເຂົ້າໃຈສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ platinum ພິເສດສໍາລັບປະຕິກິລິຍານີ້, Peterson ເວົ້າວ່າ, ແລະນັ້ນແມ່ນສິ່ງທີ່ການຄົ້ນຄວ້າໃຫມ່ນີ້ມີຈຸດປະສົງເພື່ອຄິດອອກ.

ຄວາມສໍາເລັດຂອງ Platinum ໄດ້ມາດົນນານຍ້ອນ "Goldilocks" ພະລັງງານຜູກມັດຂອງມັນ. catalysts ທີ່ເຫມາະສົມຖືກ່ຽວກັບການປະຕິກິລິຍາໂມເລກຸນບໍ່ວ່າງເກີນໄປຫຼືແຫນ້ນເກີນໄປ, ແຕ່ບາງບ່ອນຢູ່ກາງ. ມັດໂມເລກຸນໃຫ້ວ່າງເກີນໄປ ແລະມັນຍາກທີ່ຈະເລີ່ມປະຕິກິລິຍາ. ຜູກມັດພວກມັນໃຫ້ແໜ້ນເກີນໄປ ແລະໂມເລກຸນຕິດຢູ່ດ້ານຂອງຕົວເລັ່ງ, ເຮັດໃຫ້ປະຕິກິລິຍາຍາກທີ່ຈະເຮັດສຳເລັດ. ພະລັງງານຜູກມັດຂອງ hydrogen ໃນ platinum ພຽງແຕ່ເກີດຂຶ້ນເພື່ອຄວາມສົມດຸນຢ່າງສົມບູນຂອງທັງສອງສ່ວນຂອງປະຕິກິລິຍາການແຍກນ້ໍາ - ແລະດັ່ງນັ້ນນັກວິທະຍາສາດສ່ວນໃຫຍ່ເຊື່ອວ່າມັນເປັນຄຸນລັກສະນະທີ່ເຮັດໃຫ້ platinum ດີຫຼາຍ.

ແຕ່ມີເຫດຜົນທີ່ຈະຖາມວ່າຮູບນັ້ນຖືກຕ້ອງບໍ, Peterson ເວົ້າ. ຕົວຢ່າງ, ວັດສະດຸທີ່ເອີ້ນວ່າ molybdenum disulfide (MoS2) ມີພະລັງງານຜູກມັດຄ້າຍຄືກັນກັບ platinum, ແຕ່ເປັນຕົວກະຕຸ້ນທີ່ຮ້າຍແຮງກວ່າເກົ່າສໍາລັບປະຕິກິລິຍາການແຕກແຍກນ້ໍາ. ນັ້ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າພະລັງງານຜູກມັດບໍ່ສາມາດເປັນເລື່ອງເຕັມ, Peterson ເວົ້າ.

ເພື່ອຊອກຫາສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນ, ລາວແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ສຶກສາປະຕິກິລິຍາການແຕກແຍກນ້ໍາໃນຕົວ catalyst platinum ໂດຍໃຊ້ວິທີການພິເສດທີ່ພວກເຂົາພັດທະນາເພື່ອຈໍາລອງພຶດຕິກໍາຂອງອະຕອມແລະເອເລັກໂຕຣນິກສ່ວນບຸກຄົນໃນປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີ.

ການວິເຄາະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າປະລໍາມະນູຂອງໄຮໂດເຈນທີ່ຜູກມັດກັບພື້ນຜິວຂອງ platinum ໃນ "Goldilocks" ພະລັງງານຜູກມັດບໍ່ໄດ້ເຂົ້າຮ່ວມໃນຕິກິຣິຍາຢ່າງແທ້ຈິງໃນເວລາທີ່ອັດຕາການຕິກິຣິຍາສູງ. ແທນທີ່ຈະ, ພວກເຂົາເຈົ້າ nestle ຕົນເອງພາຍໃນຊັ້ນ crystalline ຂອງ platinum, ບ່ອນທີ່ເຂົາເຈົ້າຍັງຄົງ inert bystanders. ປະລໍາມະນູຂອງໄຮໂດເຈນທີ່ເຂົ້າຮ່ວມໃນປະຕິກິລິຍາແມ່ນມີຄວາມຜູກພັນທີ່ອ່ອນແອຫຼາຍກ່ວາພະລັງງານ "Goldilocks". ແລະແທນທີ່ຈະຕັ້ງຢູ່ໃນເສັ້ນດ່າງ, ພວກເຂົານັ່ງຢູ່ເທິງປະລໍາມະນູ platinum, ບ່ອນທີ່ພວກເຂົາມີອິດສະຫຼະທີ່ຈະພົບກັບກັນແລະກັນເພື່ອປະກອບເປັນອາຍແກັສ H2.

ມັນເປັນສິດເສລີພາບໃນການເຄື່ອນໄຫວຂອງປະລໍາມະນູ hydrogen ເທິງຫນ້າດິນທີ່ເຮັດໃຫ້ platinum reactive ນັ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະຫຼຸບ.

"ສິ່ງທີ່ນີ້ບອກພວກເຮົາແມ່ນວ່າການຊອກຫາພະລັງງານຜູກມັດ 'Goldilocks' ບໍ່ແມ່ນຫຼັກການການອອກແບບທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບພາກພື້ນທີ່ມີກິດຈະກໍາສູງ," Peterson ເວົ້າ. "ພວກເຮົາແນະນໍາວ່າການອອກແບບ catalysts ທີ່ເຮັດໃຫ້ hydrogen ຢູ່ໃນສະພາບໂທລະສັບມືຖືແລະ reactive ສູງນີ້ແມ່ນວິທີການທີ່ຈະໄປ."