تولید هیدروژن و اکسیژن در نانوباغچه‌هایی از جنس فسفید کبالت

ايرنا/ محققان دانشگاه آمستردام در هلند با همکاري محققان دانشگاه ووهان چين، نانوساختارهايي از فسفيد کبالت ساختند که يک کاتاليزور بسيار کارآمد براي الکتروليز آب و توليد هيدروژن و اکسيژن محسوب مي‌شود. معمولا براي آماده‌سازي نانوساختارها به ويژه در صنايع نيمه‌رسانا از تکنيک‌هايي مانند ليتوگرافي استفاده مي‌شود. اما اين تکنيک‌ها براي کاربردهاي خاص، زمان‌گير و پرهزينه است. به همين علت از يک شيوه جايگزين مانند ساختارهاي خودسامان يا چيدمان قطعات ساختار در مقياس نانو براي ساخت از پايين به بالاي نانوساختارها استفاده مي‌شود. اکنون محققان يک تکنيک ساده لايه‌نشاني الکتريکي (electro-deposition) هيدروکسيد کبالت را جايگزين روش‌هاي قبلي کرده‌اند و با استفاده از اين تکنيک، نانوساختارهايي شبيه به اجزاي مختلف يک باغ شامل خاک، گياهان، گل‌ها و برگ‌ها را توليد کردند. اين نانوباغچه‌ها از فيبرهاي کربنبا ضخامت حدود ۱۰ ميکرومتر و ماده‌اي که به عنوان الکترود درون سلول‌هاي سوختي کاربرد دارد، تشکيل شده‌اند. فيبرهاي کربن با يک لايه ضخيم از هيدروکسيد کبالت که عملکردي شبيه به خاک باغچه دارد، پوشانده مي‌شوند. اين ماده موجب افزايش پايداري نانوساختار مي‌شود. سپس محققان با جمع کردن يون‌ها در بخش‌هاي مختلف فيبرهاي کربني، ساختارهايي شبيه به گياه به طول ۱.۵ ميکرومتر و ضخامت حدود ۱۰۰ نانومتر ايجاد کردند که درون خاک نانوباغچه ريشه دوانيده‌اند. محققان قادرند اين نانوباغچه‌ها را به‌گونه‌اي بسازند که با استفاده از يک فرايند ساده فسفيد شدن، مانند يک کاتاليزور فعال عمل کنند. محصول جانبي اين فرايند، شکل‌گيري نانوساختارهايي از جنس فسفيد کبالت است که موجب بهينه‌سازي فرايند توليد اکسيژن و هيدروژن در جريان الکتروليز آب مي‌شود. گزارش کامل اين تحقيقات در نشريه Journal of Materials Chemistry A منتشر شده است.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد

instagram.com/akharinkhabar