تولید کارآمد هیدروژن در باغچه‌های نانو

ايسنا/ پژوهشگران هلندي توانستند طي بررسي جديد خود، به توليد کارآمد هيدروژن در باغچه‌هاي نانو بپردازند. پژوهشي که در "دانشگاه آمستردام"(UvA) هلند انجام شده است، نشان مي‌دهد که نانوساختارهاي کبالت فسفيد که به سادگي توليد مي‌شوند، مي‌توانند کاتاليزورهاي بسيار موثري براي الکتروليز آب باشند. پژوهشگران "موسسه علوم مولکولي وانت هوف"(HIMS) دانشگاه آمستردام به سرپرستي "نينگ يان"(Ning Yan)، شيميدان اين دانشگاه، در بررسي جديدي که با پژوهشگران بخش فيزيک و فناوري "دانشگاه ووهان"(WHU) چين انجام دادند، دريافتند که چگونه روش‌هاي نسبتا ساده رسوب الکتروشيميايي مي‌توانند به تشکيل نانوساختارهايي شبيه به برگ و گل کمک کنند که به توليد کارآمد هيدروژن منجر مي‌شود. روش‌هايي که از ديرباز براي تهيه نانوساختارها رايج بوده‌اند، براي توليد ساختارهاي نيمه‌هادي کاملا مناسب هستند اما براي کاربردهاي پيچيده‌تر، به زمان بيشتري نياز دارند و مقرون به صرفه نيستند. بسياري از پژوهشگران سعي دارند تا نانوساختارهايي را به عنوان جايگزين‌ پيدا کنند که بر پيوندهاي مولکولي يا نانومقياس مبتني هستند اما دستيابي به کنترل هندسي آن، اغلب به افزودني‌ها يا مواد فعال سطحي نياز دارد که تهيه آنها در مقياس بزرگ، کاري بسيار چالش‌برانگيز است. پژوهشگران در اين پروژه، يک روش نسبتا ساده ارائه داده‌اند که در آن از رسوب الکتروشيميايي هيدروکسيد کبالت استفاده مي‌شود. آنها توانستند نانوساختارهايي را طراحي و آماده کنند که شبيه به ساختارهاي موجود در يک باغ از جمله خاک، جوانه، چمن، گل و برگ هستند. به گفته پژوهشگران، اين سيستم به گونه‌اي طراحي شده است که آنها مي‌توانند هر يک از ساختارهاي مورد نظر را در آن پرورش دهند. پژوهشگران با کمک يک روش ساده توانستند نانوساختارها را از نظر کاتاليستي فعال کنند. نانوساختارهاي کبالت فسفيد که طي اين فرآيند توليد شده‌اند، فعاليت کاتاليستي را در الکتروليز آب به نمايش مي‌گذارند و واکنش‌هاي توليد اکسيژن و هيدروژن را افزايش مي‌دهند. پژوهشگران، نانوباغ‌هاي خود را روي يک پوشش از الياف کربن به قطر حدود ۱۰ ميکرومتر پرورش دادند. آنها الياف را با کمک لايه متراکمي از هيدروکسيد کبالت محصور کردند. اين لايه، ثبات ساختاري نانوساختارها را افزايش داد. پژوهشگران با تغيير دادن دما و غلظت يون‌ها توانستند توانايي جوانه زدن مانند چمن طبيعي را به نانوساختارها القا کنند. پژوهشگران نهايتا در آزمايش الکتروليز آب نشان دادند که نانوباغچه‌هاي آنها نه تنها واکنش تکامل هيدروژن را انجام مي‌دهند، بلکه به توليد اکسيژن هم منجر مي‌شوند. آنها نشان دادند که اين فعاليت زيستي، با استفاده از يک سيستم شامل دو الکترود امکانپذير است. اين گروه پژوهشي در نظر دارند در پژوهش‌هاي آينده خود، کاربرد الکترون‌ها را براي کنترل رشد نانوکريستال‌هاي دخيل در توليد مواد الکتريکي مورد بررسي قرار دهند. اين پژوهش، در "Journal of Materials Chemistry" به چاپ رسيد.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد

instagram.com/akharinkhabar