شکستن سدّ نجیب فلزات؛ پایداری ۷۲ ساعته کاتالیست‌های MOF در جایگزینی الکترودهای تجاری تولید هیدروژن

به گزارش خبرنگار آنا، مقاله جعفر شریعتی استادیار گروه مهندسی شیمی و رئیس دانشگاه آزاد اسلامی داراب در مجله معتبر نیچر ایندکس که در فهرست مجلات منتخب سرآمدان علمی ایران قرار دارد، تحت انتشارات American Chemical Society منتشر شد.

این مقاله به بررسی کاربرد‌های شیمی تجزیه نانومواد متخلخل در زمینه انرژی و محیط زیست پرداخته است.

در این مقاله علمی که درسال ۲۰۲۵ به چاپ رسیده، واکنش اکسیداسیون اوره یک واکنش آندی جایگزین برای تولید هیدروژن از طریق شکافت آب است.

اهمیت این واکنش در تولید هیدروژن و در رفع آلودگی فاضلاب حاوی اوره است و الکتروکاتالیست‌های تجاری در این زمینه عموماً بر پایه فلزات نجیب هستند و محدودیت‌های متعددی از خود نشان می‌دهند.

چارچوب‌های فلزی آلی باتوجه‌به ویژگی‌های امیدوارکننده آنها مانند ساختار قابل‌تنظیم، مساحت سطح بالا و مکان‌های فراوان برای الکترو کاتالیز می‌توانند کاندیدای عالی برای جایگزینی کاتالیزور‌های مبتنی بر فلزات نجیب باشند.

در این کار تحقیقاتی، برای نخستین‌بار یک سری از چارچوب‌های فلز-آلی حاوی منگنز-کبالت سنتز و به‌عنوان الکتروکاتالیست در واکنش اکسیداسیون اوره استفاده شد و پایداری عالی را در طول ۷۲ ساعت نشان داد.

این عملکرد را می‌توان به اثر هم‌افزایی بین فلزات منگنز و کبالت، مکان‌های فعال فراوان، تخلخل و ساختار قابل‌تنظیم نسبت داد که همگی منجر به افزایش سرعت واکنش به دلیل سرعت انتقال بار و انتقال جرم می‌شوند. نتایج این تحقیقات از نگاه صنعتی باتوجه‌به آلایندگی محیط‌زیست و رفع آن توسط کاتالیست پیشنهاد شده، بسیار حائز اهمیت است.

جعفر شریعتی رئیس دانشگاه آزاد اسلامی واحد داراب و فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی شریف و دارای شاخص (h-index) برابر با ۱۱ براساس پایگاه داده scopus است.

نتایج این پژوهش در مجله معتبر IC نمایه شده در نیچر ایندکس در ماه October سال ۲۰۲۵ میلادی به چاپ رسیده است.