نانوذرات «دیکالکوژنید» فلزی به کمک انرژی پاک می‌آیند

به گزارش خبرگزاری علم  و فناوری آنا، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی محققان دانشگاه سیتی هنگ کنگ (CityU) «الکتروکاتالیست» بسیار کارآمدی ساختند که می‌تواند به‌طور قابل توجهی تولید هیدروژن را از طریق تقسیم الکتروشیمیایی آب تقویت کند. این پیشرفت بزرگ با استفاده از نانومواد انجام شده است. این کاتالیزور دیکالکوژنید فلزی نشان‌دهنده پیشرفت عمده در حوزه انرژی پاک است. این اختراع در صنعت انرژی تجدیدپذیر تاثیر به‌سزایی خواهد گذاشت.

ژانگ هوآ و همکارانش این الکتروکاتالیست را با استفاده از نانوذرات انتقالی دیکالکوژنید فلزی (TMD) ساختند. این کاتالیست در فرآیند تکامل هیدروژن الکتروکاتالیستی در شرایط اسیدی، فعالیت بالا و پایداری خوبی را نشان داد.

ژانگ هوآ، استاد دانشگاه سیتی هنگ‌کنگ می‌گوید: یافته تحقیقاتی ما به این معناست که هیدروژن تولید‌شده با تقسیم الکتروشیمیایی آب به‌عنوان یکی از امیدوارکننده‌ترین انرژی‌های پاک برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی در آینده نزدیک، کاهش آلودگی محیطی و اثر گلخانه‌ای در نظر گرفته می‌شود.

پروفسور ژانگ معتقد است که توسعه کاتالیزور‌های بسیار مؤثر و پایدار کلید اصلی تحقیقات در حوزه تقسیم الکتروکاتالیستی آب است. انتخاب پشتیبانی مناسب برای بهینه‌سازی فعالیت و ثبات کاتالیزور‌ها در طی فرآیند بسیار مهم است.

نانوذرات TMD کنجکاوی محققان را به‌عنوان یک ماده دو بعدی در حال ظهور به دلیل ویژگی‌های غیرمعمول فیزیکی و شیمیایی خود افزایش داده است. مشخص شده است که فاز یک مؤلفه مهم در تعیین خصوصیات و عملکرد‌های نانوذرات TMD است.

به‌عنوان مثال، مولیبدن دی سولفید (MOS ۲) با فاز استاندارد ۲ H، دارای خاصیت نیمه‌هادی است، اما MOS ۲ با فاز ۱ T یا ۱ T آتیپیک دارای خاصیت فلزی یا نیمه فلزی است و از این رو هدایت بالایی دارد.

با این حال، تولید نانوذرات TMD فاز غیرمتعارف با خلوص و کیفیت بالا دشوار است و تحقیقات در مورد تأثیر فاز کریستال TMD در توسعه سایر مواد هنوز در مراحل اولیه آن قرار دارد.

گروه تحقیقاتی پروفسور ژانگ با موفقیت انواع مختلفی از مواد کریستالی TMD با فاز بالا و با کیفیت بالا را با فاز ۱ T غیر متعارف و با استفاده از روش‌های جدید ایجاد کرده است. این نانومواد به دلیل ویژگی‌های نیمه فلزی منحصربه‌فرد خود، از پتانسیل بالایی برای استفاده در دستگاه‌های نوری، کاتالیست‌ها، ذخیره انرژی و ابررسانا بودن برخوردار هستند.

شی ژنیو، محقق فوق دکترا گروه شیمی، دانشگاه سیتی هنگ‌کنگ می‌گوید: این الکتروکاتالیست جدید سنتز شده فعالیت برتر و پایداری عالی در واکنش تکامل هیدروژن الکتروکاتالیستی در محیط اسیدی و نقش بسیار مهمی در توسعه انرژی پاک در آینده خواهد داشت.