သုတေသီများသည် အက်တမ်တစ်ခုတည်းဓာတ်ကူပစ္စည်း (SAC) အဖြစ် tungsten suboxide ကိုအသုံးပြု၍ ဓာတ်ပစ္စည်းများ မြှင့်တင်ရန်အတွက် မဟာဗျူဟာအသစ်ကို တင်ပြခဲ့ကြသည်။ သတ္တုပလက်တီနမ် (pt) တွင် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဆင့်ကဲတုံ့ပြန်မှု (HER) ကို 16.3 ဆ သိသိသာသာ တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည့် ဤမဟာဗျူဟာသည် လျှပ်စစ်ဓာတုဓာတ်ကူပစ္စည်းနည်းပညာအသစ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာမှုကို မီးမောင်းထိုးပြပါသည်။

ဟိုက်ဒရိုဂျင်သည် ရုပ်ကြွင်းလောင်စာများအတွက် အလားအလာရှိသော အစားထိုးတစ်မျိုးအဖြစ် အမွှမ်းတင်ထားသည်။ သို့သော်လည်း သမားရိုးကျ စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး ဟိုက်ဒရိုဂျင် ထုတ်လုပ်မှု နည်းလမ်းအများစုသည် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် ဖန်လုံအိမ်ဓာတ်ငွေ့ အများအပြားကို ထုတ်လွှတ်သည့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ ပြဿနာများနှင့် လာပါသည်။

သန့်စင်သော ဟိုက်ဒရိုဂျင် ထုတ်လုပ်မှုအတွက် အလားအလာရှိသော အီလက်ထရောနစ် ဓာတုရေကို ခွဲထုတ်ခြင်း နည်းလမ်းတစ်ခုဟု ယူဆပါသည်။ Pt သည် လျှပ်စစ်ဓာတုရေခွဲထုတ်ခြင်းတွင် HER စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် အသုံးအများဆုံး ဓာတ်ကူပစ္စည်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သော်လည်း၊ Pt ၏ မြင့်မားသော ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ရှားပါးမှုသည် အစုလိုက်အပြုံလိုက် စီးပွားဖြစ်အသုံးချမှုများအတွက် အဓိကအတားအဆီးအဖြစ် ရှိနေသေးသည်။

သတ္တုမျိုးစိတ်အားလုံးကို အလိုရှိသော အထောက်အပံ့ပစ္စည်းတစ်ခုပေါ်တွင် တစ်ဦးချင်းစီ ခွဲခြမ်းစိပ်ဖြာထားသည့် SAC များသည် Pt အသုံးပြုမှုပမာဏကို လျှော့ချရန် နည်းလမ်းတစ်ခုအဖြစ် သတ်မှတ်ခဲ့ပြီး၊ ၎င်းတို့သည် မျက်နှာပြင်တွင် ထိတွေ့နိုင်သော Pt အက်တမ် အရေအတွက် အများဆုံးကို ပေးဆောင်သောကြောင့် ဖြစ်သည်။

ကာဗွန်အခြေခံပစ္စည်းများဖြင့်ပံ့ပိုးပေးသော SACs များကို အဓိကအားဖြင့် အစောပိုင်းလေ့လာမှုများမှ လှုံ့ဆော်မှုခံရသော KAIST သုတေသနအဖွဲ့သည် ဓာတုနှင့်ဇီဝမော်လီကျူးအင်ဂျင်နီယာဌာနမှ ပရော်ဖက်ဆာ Jinwoo Lee ဦးဆောင်သော SACs ၏စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် အထောက်အကူပစ္စည်းများ၏လွှမ်းမိုးမှုကို စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။

ပရော်ဖက်ဆာ Lee နှင့် သူ၏ သုတေသီများက အက်တမ်ကွဲကွဲသွားသော Pt အတွက် အထောက်အပံ့ပစ္စည်းအသစ်အဖြစ် သေးငယ်သော တန်စတင်အောက်ဆိုဒ်ကို အကြံပြုထားသည်၊ ၎င်းသည် မြင့်မားသော အီလက်ထရွန်နစ်စီးကူးမှုကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး Pt နှင့် ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသည်ဟု မျှော်လင့်ထားသည်။

၎င်းတို့သည် ကာဗွန်နှင့် အဖြိုက်စတင်အောက်ဆိုဒ် အသီးသီးမှ ပံ့ပိုးပေးသော single-atom Pt ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ ရလဒ်များအရ ထောက်ပံ့မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် tungsten suboxide ဖြင့်ဖြစ်ပေါ်ခဲ့သည်၊ ယင်းတွင် tungsten suboxide ဖြင့်ပံ့ပိုးထားသော single-atom Pt ၏ဒြပ်ထုလှုပ်ရှားမှုသည် ကာဗွန်ဖြင့်ထောက်ပံ့သော single-atom Pt ထက် 2.1 ဆပိုမိုပြီး Pt ထက် 16.3 ဆပိုများသည် ကာဗွန်ဖြင့်ပံ့ပိုးထားသော နာနိုအမှုန်များ။

အဖွဲ့သည် tungsten suboxide မှ Pt သို့ အားသွင်းလွှဲပြောင်းမှုမှတစ်ဆင့် Pt ၏ အီလက်ထရွန်းနစ်ဖွဲ့စည်းပုံတွင် ပြောင်းလဲမှုကို ညွှန်ပြခဲ့သည်။ Pt နှင့် tungsten suboxide အကြား ခိုင်မာသော သတ္တုပံ့ပိုးမှု အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုကြောင့် ဤဖြစ်စဉ်ကို အစီရင်ခံခဲ့သည်။

ပံ့ပိုးထားသော သတ္တု၏ အီလက်ထရွန်းနစ်ဖွဲ့စည်းပုံအား ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့်သာမက အခြားသော ပံ့ပိုးမှုဆိုင်ရာ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လှုံ့ဆော်ပေးခြင်းဖြင့် HER စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်နိုင်သည်ဟု သုတေသနအဖွဲ့မှ သတင်းထုတ်ပြန်ခဲ့သည်။ Hydrogen spillover သည် ဟိုက်ဒရိုဂျင် စုပ်ယူထားသော မျက်နှာပြင်တစ်ခုမှ အခြားတစ်ခုသို့ ရွှေ့ပြောင်းသွားသည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး Pt အရွယ်အစား သေးငယ်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းသည် ပိုမိုလွယ်ကူစွာ ဖြစ်ပေါ်ပါသည်။

သုတေသီများသည် အက်တမ်တစ်ခုတည်း Pt နှင့် Tungsten suboxide ပံ့ပိုးပေးသော Pt နာနိုအမှုန်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို နှိုင်းယှဉ်ခဲ့သည်။ tungsten suboxide ဖြင့်ပံ့ပိုးထားသော single-atom Pt သည် tungsten suboxide ပံ့ပိုးပေးသော Pt nanopoxides များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဟိုက်ဒရိုဂျင် spillover ဖြစ်စဉ်အတွက် Pt mass လှုပ်ရှားမှုကို 10.7 ဆအထိ မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

ပရော်ဖက်ဆာ Lee က "ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုတွင် electrocatalysis တိုးတက်ကောင်းမွန်စေရန်အတွက် မှန်ကန်သော အထောက်အပံ့ပစ္စည်းကို ရွေးချယ်ခြင်းသည် အရေးကြီးပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏လေ့လာမှုတွင် Pt ကိုပံ့ပိုးရန်အသုံးပြုခဲ့သည့် tungsten suboxide ဓာတ်ကူပစ္စည်းသည် လိုက်ဖက်ညီသောသတ္တုနှင့် ပံ့ပိုးမှုကြား အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် လုပ်ငန်းစဉ်၏ထိရောက်မှုကို သိသိသာသာမြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်ဟု ဆိုလိုသည်။”