ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາສະເຫນີຍຸດທະສາດໃຫມ່ສໍາລັບການເພີ່ມກິດຈະກໍາ catalytic ໂດຍໃຊ້ tungsten suboxide ເປັນ catalyst ປະລໍາມະນູດຽວ (SAC). ຍຸດທະສາດນີ້, ເຊິ່ງປັບປຸງປະຕິກິລິຍາວິວັດທະນາການໄຮໂດເຈນ (HER) ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນໂລຫະ platinum (pt) 16.3 ເທົ່າ, ເຮັດໃຫ້ມີແສງສະຫວ່າງໃນການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີ catalyst electrochemical ໃຫມ່.

ໄຮໂດຣເຈນໄດ້ຖືກຍົກຍ້ອງວ່າເປັນທາງເລືອກທີ່ດີຕໍ່ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຟອດຊິວ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການຜະລິດ hydrogen ອຸດສາຫະກໍາແບບດັ້ງເດີມສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາກັບບັນຫາສິ່ງແວດລ້ອມ, ການປ່ອຍອາຍພິດຄາບອນໄດອອກໄຊແລະອາຍແກັສເຮືອນແກ້ວຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ການແຍກນ້ໍາໄຟຟ້າທາງເຄມີແມ່ນຖືວ່າເປັນວິທີການທີ່ມີທ່າແຮງສໍາລັບການຜະລິດໄຮໂດເຈນທີ່ສະອາດ. Pt ແມ່ນຫນຶ່ງໃນຕົວກະຕຸ້ນທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງ HER ໃນການແຍກນ້ໍາ electrochemical, ແຕ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງແລະການຂາດແຄນຂອງ Pt ຍັງຄົງເປັນອຸປະສັກທີ່ສໍາຄັນຕໍ່ການນໍາໃຊ້ການຄ້າຈໍານວນຫລາຍ.

SACs, ບ່ອນທີ່ຊະນິດໂລຫະທັງຫມົດໄດ້ຖືກກະແຈກກະຈາຍເປັນສ່ວນບຸກຄົນໃນອຸປະກອນການສະຫນັບສະຫນູນທີ່ຕ້ອງການ, ໄດ້ຖືກລະບຸວ່າເປັນວິທີຫນຶ່ງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານການນໍາໃຊ້ Pt, ຍ້ອນວ່າພວກເຂົາສະເຫນີຈໍານວນສູງສຸດຂອງປະລໍາມະນູ Pt ດ້ານຫນ້າ.

ໄດ້ຮັບການດົນໃຈຈາກການສຶກສາກ່ອນຫນ້າ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຸມໃສ່ SACs ທີ່ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍວັດສະດຸທີ່ມີຄາບອນ, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາ KAIST ນໍາໂດຍອາຈານ Jinwoo Lee ຈາກພາກວິຊາວິສະວະກໍາເຄມີແລະຊີວະໂມເລກຸນໄດ້ສືບສວນອິດທິພົນຂອງວັດສະດຸສະຫນັບສະຫນູນໃນການປະຕິບັດຂອງ SACs.

ສາດສະດາຈານ Lee ແລະນັກຄົ້ນຄວ້າຂອງລາວໄດ້ແນະນໍາ suboxide tungsten mesoporous ເປັນອຸປະກອນສະຫນັບສະຫນູນໃຫມ່ສໍາລັບການກະແຈກກະຈາຍຂອງປະລໍາມະນູ Pt, ເນື່ອງຈາກວ່ານີ້ຄາດວ່າຈະສະຫນອງການນໍາເອເລັກໂຕຣນິກສູງແລະມີຜົນກະທົບ synergetic ກັບ Pt.

ພວກເຂົາເຈົ້າປຽບທຽບການປະຕິບັດຂອງປະລໍາມະນູດຽວ Pt ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍຄາບອນແລະ tungsten suboxide ຕາມລໍາດັບ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຜົນກະທົບສະຫນັບສະຫນູນເກີດຂຶ້ນກັບ tungsten suboxide, ໃນກິດຈະກໍາມະຫາຊົນຂອງ Atom Pt ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍ tungsten suboxide ແມ່ນ 2.1 ເທົ່າຂອງອາຕອມດຽວ Pt ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍຄາບອນ, ແລະ 16.3 ເທົ່າຂອງ Pt. nanoparticles ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍຄາບອນ.

ທີມງານຊີ້ໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງໃນໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກຂອງ Pt ໂດຍຜ່ານການໂອນຄ່າຈາກ tungsten suboxide ກັບ Pt. ປະກົດການນີ້ໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າເປັນຜົນມາຈາກປະຕິສໍາພັນສະຫນັບສະຫນູນໂລຫະທີ່ເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງ Pt ແລະ tungsten suboxide.

ການປະຕິບັດຂອງ HER ສາມາດປັບປຸງບໍ່ພຽງແຕ່ໂດຍການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກຂອງໂລຫະທີ່ສະຫນັບສະຫນູນ, ແຕ່ຍັງໂດຍການກະຕຸ້ນໃຫ້ຜົນກະທົບຂອງການສະຫນັບສະຫນູນອື່ນ, ຜົນກະທົບ spillover, ກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາລາຍງານ. Hydrogen spillover ແມ່ນປະກົດການທີ່ adsorbed hydrogen ເຄື່ອນຍ້າຍຈາກພື້ນຜິວຫນຶ່ງໄປອີກ, ແລະມັນເກີດຂຶ້ນໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍຍ້ອນວ່າຂະຫນາດ Pt ກາຍເປັນຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ປຽບທຽບການປະຕິບັດຂອງອະຕອມດຽວ Pt ແລະ Pt nanoparticles ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍ tungsten suboxide. Pt ປະລໍາມະນູດຽວທີ່ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍ tungsten suboxide ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະດັບທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງປະກົດການ hydrogen spillover, ເຊິ່ງໄດ້ເສີມຂະຫຍາຍກິດຈະກໍາມະຫາຊົນ Pt ສໍາລັບການວິວັດທະນາ hydrogen ສູງເຖິງ 10.7 ເທົ່າເມື່ອທຽບກັບ Pt nanoparticles ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍ suboxide tungsten.

ສາດສະດາຈານ Lee ກ່າວວ່າ, "ການເລືອກອຸປະກອນການສະຫນັບສະຫນຸນທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການປັບປຸງ electrocatalysis ໃນການຜະລິດ hydrogen. ຕົວເລັ່ງລັດ suboxide tungsten ທີ່ພວກເຮົາເຄີຍໃຊ້ເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນ Pt ໃນການສຶກສາຂອງພວກເຮົາຫມາຍຄວາມວ່າການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງໂລຫະທີ່ສອດຄ່ອງກັນແລະການສະຫນັບສະຫນູນສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ."