Awọn oniwadi ṣe agbekalẹ ilana tuntun kan fun imudara iṣẹ ṣiṣe katalitiki nipa lilo tungsten suboxide bi ayase-atomiki kan (SAC). Ilana yii, eyiti o ṣe ilọsiwaju ifasilẹ itankalẹ hydrogen (HER) ni pataki ni Pilatnomu irin (pt) nipasẹ awọn akoko 16.3, tan imọlẹ si idagbasoke awọn imọ-ẹrọ ayase elekitirokemika tuntun.

Hydrogen ti jẹ aropo ti o ni ileri si awọn epo fosaili. Bibẹẹkọ, pupọ julọ awọn ọna iṣelọpọ hydrogen ile-iṣẹ aṣa wa pẹlu awọn ọran ayika, itusilẹ awọn oye pataki ti erogba oloro ati awọn eefin eefin.

Iyapa omi elekitiroki ni a ka ọna ti o pọju fun iṣelọpọ hydrogen mimọ. Pt jẹ ọkan ninu awọn ayase ti o wọpọ julọ lati mu ilọsiwaju iṣẹ HER ni pipin omi elekitiroki, ṣugbọn idiyele giga ati aito ti Pt jẹ awọn idiwọ bọtini si awọn ohun elo iṣowo lọpọlọpọ.

Awọn SACs, nibiti gbogbo awọn eya irin ti tuka ni ọkọọkan lori ohun elo atilẹyin ti o fẹ, ni a ti mọ bi ọna kan lati dinku iye lilo Pt, bi wọn ṣe funni ni nọmba ti o pọju ti awọn ọta Pt ti o farahan.

Atilẹyin nipasẹ awọn ẹkọ iṣaaju, eyiti o dojukọ pataki lori awọn SAC ti o ni atilẹyin nipasẹ awọn ohun elo ti o da lori erogba, ẹgbẹ iwadii KAIST kan ti o dari nipasẹ Ọjọgbọn Jinwoo Lee lati Ẹka ti Kemikali ati Imọ-ẹrọ Biomolecular ṣe iwadii ipa ti awọn ohun elo atilẹyin lori iṣẹ ti awọn SAC.

Ọjọgbọn Lee ati awọn oniwadi rẹ daba mesoporous tungsten suboxide bi ohun elo atilẹyin tuntun fun PT atomiki tuka, nitori eyi ni a nireti lati pese adaṣe eletiriki giga ati ni ipa amuṣiṣẹpọ pẹlu Pt.

Wọn ṣe afiwe iṣẹ ti atomọmu Pt kan ti o ni atilẹyin nipasẹ erogba ati tungsten suboxide ni atele. Awọn abajade ti fihan pe ipa atilẹyin naa waye pẹlu tungsten suboxide, ninu eyiti iṣẹ-ṣiṣe pupọ ti Pt-atom kan ti o ni atilẹyin nipasẹ tungsten suboxide jẹ awọn akoko 2.1 ti o tobi ju ti ọkan-atom Pt ti o ni atilẹyin nipasẹ erogba, ati awọn akoko 16.3 ti o ga ju ti Pt lọ. awọn ẹwẹ titobi ni atilẹyin nipasẹ erogba.

Ẹgbẹ naa ṣe afihan iyipada ninu eto itanna ti Pt nipasẹ gbigbe idiyele lati tungsten suboxide si Pt. Iṣẹlẹ yii jẹ ijabọ bi abajade ibaraenisepo atilẹyin irin to lagbara laarin Pt ati tungsten suboxide.

Iṣe rẹ le ni ilọsiwaju kii ṣe nipasẹ yiyipada ọna ẹrọ itanna ti irin atilẹyin, ṣugbọn tun nipa gbigbe ipa atilẹyin miiran, ipa spillover, ẹgbẹ iwadii royin. Hydrogen spillover ni a lasan ibi ti adsorbed hydrogen migration lati kan dada si miiran, ati awọn ti o waye siwaju sii ni rọọrun bi awọn Pt iwọn di kere.

Awọn oniwadi ṣe afiwe iṣẹ ti atom-ọkan-atom Pt ati awọn ẹwẹ titobi Pt ti o ni atilẹyin nipasẹ tungsten suboxide. Pt kan-atomu ti o ni atilẹyin nipasẹ tungsten suboxide ṣe afihan iwọn ti o ga julọ ti isẹlẹ spillover hydrogen, eyiti o mu ilọsiwaju iṣẹ ibi-pupọ Pt fun itankalẹ hydrogen titi di awọn akoko 10.7 ni akawe si awọn ẹwẹ titobi Pt ti o ni atilẹyin nipasẹ tungsten suboxide.

Ọjọgbọn Lee sọ pe, “Yiyan ohun elo atilẹyin ti o tọ jẹ pataki fun imudarasi elekitirotiki ni iṣelọpọ hydrogen. Awọn ayase tungsten suboxide ti a lo lati ṣe atilẹyin Pt ninu iwadi wa tumọ si pe awọn ibaraenisepo laarin irin ti o baamu daradara ati atilẹyin le mu imunadoko ilana naa pọ si. ”