دستاورد پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران در توسعه فناوری الکترولیز آب دریا
دکتر صادق رستم نیا)عضو هیئت علمی دانشکده شیمی) به همراه همکاری محققان بین الملی از کشورهای چین، تایوان و عربستان سعودی، موفق به انتشار و چاپ مقالهای در سال ۲۰۲۶ تحت عنوان «هیدروکسید نیکل مدوله شده تک اتمی ایریدیوم مقاوم در برابر کلرید برای الکترولیز آب دریا با چگالی جریان صنعتی» در ژورنال بین المللی Advanced Functional Materials گردیده اند.
این مقاله تحت عنوان « هیدروکسید نیکل اصلاحشده با تکاتم ایریدیوم مقاوم به کلرید برای الکترولیز آب دریا در چگالی جریان صنعتی در مجله Advanced Functional Materials با ضریب تاثیر ۱۹.۹ منتشر شده است.این مقاله به یک پیشرفت مهم در حوزه انرژیهای تجدیدپذیر اشاره دارد؛ چرا که یکی از چالشهای اصلی الکترولیز آب دریا، وجود کلریدهاست که باعث تخریب کاتالیزورها میشود. استفاده از «تکاتمها» (Single-Atoms) روشی نوین برای افزایش کارایی کاتالیزورها با حداقل مصرف فلزات گرانبها است.
این مجله که به عنوان یک مجله برتر علوم مواد جایگاه خود را تثبیت کرده است، هر هفته تحقیقات نوآورانه در تمام جنبههای علم مواد، از جمله فناوری نانو، شیمی، فیزیک و زیستشناسی را گزارش میدهد.الکترولیز آب دریا برای تولید هیدروژن پاک، یک راه امیدوارکننده برای انرژی سبز است، اما نمک موجود در آب دریا باعث خوردگی دستگاه ها و کند شدن واکنش های شیمیایی میشود، به ویژه وقتی جریان الکتریکی زیاد باشد. محققان در این مطالعه، یک کاتالیزور جدید ساخته اند که در آن اتم های تکی فلز ایریدیوم روی ماده ای به نام هیدروکسید نیکل قرار گرفته است. این کاتالیزور به طرز چشمگیری در برابر خوردگی مقاوم است و توانسته بیش از ۵۰۰ ساعت پیاپی در آب دریا، هم واکنش تولید هیدروژن و هم واکنش تولید اکسیژن را به طور پایدار انجام دهد.
بررسی های آزمایشگاهی و محاسباتی نشان داد که یون های کلر (که اجزای اصلی نمک دریا هستند) برخلاف انتظار، نقشی مثبت و کلیدی دارند: آنها به پایداری واسطه های واکنش کمک می کنند، فرآیند اکسیدشدن نیکل را سرعت می بخشند، موانع انرژی را برای مراحل مختلف واکنش کاهش میدهند و انتقال بار بین اتمها را آسانتر می کنند — و همین همکاری بین ایریدیوم و یون های کلر، دلیل اصلی عملکرد عالی این کاتالیزور است.
به زبان ساده، محققان موفق شده اند «دشمن» (نمک دریا) را به یک «همکار مفید» تبدیل کنند و مسیر تازهای برای تولید هیدروژن پاک به طور مستقیم از آب دریا فراهم آورند.این فناوری می تواند راه را برای تولید انبوه و مقرون به صرفه هیدروژن پاک از یکی از فراوان ترین منابع روی زمین — یعنی آب دریا — هموار کند و به کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی، مقابله با تغییرات اقلیمی و فراهم کردن انرژی پاک و پایدار برای جوامع سراسر جهان کمک کند
لینک دسترسی به مقاله
|
