E nanostrutture d'iridiu appositamente cuncepite, depositate nantu à l'ossidu di tantalu mesoporosu, migliuranu a cunduttività, l'attività catalitica è a stabilità à longu andà.
Imagine: I circadori in Corea di u Sud è in i Stati Uniti anu sviluppatu un novu catalizatore d'iridiu cù una attività di reazione d'evoluzione di l'ossigenu aumentata per facilità l'elettrolisi di l'acqua à bon pattu cù una membrana di scambiu di protoni per pruduce idrogenu. Amparate di più
I bisogni energetichi mundiali cuntinueghjanu à cresce. L'energia di l'idrogenu trasportabile hè assai prumittente in a nostra ricerca di suluzioni energetiche pulite è sustenibili. À questu riguardu, l'elettrolizzatori d'acqua à membrana di scambiu di protoni (PEMWE), chì cunvertenu l'energia elettrica in eccessu in energia d'idrogenu trasportabile per via di l'elettrolisi di l'acqua, anu suscitatu assai interessu. Tuttavia, a so applicazione à grande scala in a pruduzzione d'idrogenu ferma limitata per via di a lenta velocità di a reazione di evoluzione di l'ossigenu (OER), una cumpunente impurtante di l'elettrolisi, è l'alta carica di catalizatori d'ossidu metallicu costosi cum'è l'iridiu (Ir) è l'ossidu di ruteniu in l'elettrodi hè limitata. Dunque, u sviluppu di catalizatori OER à bon pattu è à alte prestazioni hè necessariu per l'applicazione diffusa di PEMWE.

Recentemente, una squadra di ricerca coreano-americana guidata da u prufessore Changho Park di l'Istitutu di Scienza è Tecnulugia di Gwangju in Corea di u Sud hà sviluppatu un novu catalizatore nanostrutturatu à l'iridiu basatu annantu à l'ossidu di tantalu mesoporosu (Ta2O5) attraversu un metudu miglioratu di riduzione di l'acidu formicu per ottene un'elettrolisi efficiente di l'acqua PEM. A so ricerca hè stata publicata in linea u 20 di maghju di u 2023, è serà publicata in u Volume 575 di u Journal of Power Sources u 15 d'aostu di u 2023. U studiu hè statu coautore di u duttore Chaekyong Baik, un ricercatore à l'Istitutu Coreanu di Scienza è Tecnulugia (KIST).
«A nanostruttura d'Ir ricca d'elettroni hè dispersa uniformemente nantu à un sustratu mesoporosu stabile di Ta2O5 preparatu da u metudu di u mudellu dolce cumminatu cù u prucessu circundante di l'etilendiammina, chì riduce efficacemente u cuntenutu d'Ir di ​​una sola batteria PEMWE à 0,3 mg cm-2», hà spiegatu u prufessore Park. Hè impurtante nutà chì u disignu innovativu di u catalizatore Ir/Ta2O5 ùn solu migliora l'utilizazione di l'Ir, ma hà ancu una cunduttività più alta è una superficia elettrochimicamente attiva più grande.
Inoltre, a spettroscopia di fotoelettroni à raggi X è a spettroscopia di assorbimentu di raggi X rivelanu forti interazioni metallo-supporto trà Ir è Ta, mentre chì i calculi di a teoria funzionale di a densità indicanu un trasferimentu di carica da Ta à Ir, chì provoca una forte legatura di adsorbati cum'è O è OH, è mantene u rapportu Ir(III) durante u prucessu di ossidazione OOP. Questu à u so tornu si traduce in una maggiore attività di Ir/Ta2O5, chì hà una sovratensione più bassa di 0,385 V paragunata à 0,48 V per IrO2.
A squadra hà ancu dimustratu sperimentalmente l'alta attività OER di u catalizatore, osservendu una sovratensione di 288 ± 3,9 mV à 10 mA cm-2 è una attività di massa Ir significativamente alta di 876,1 ± 125,1 A g-1 à 1,55 V à u valore currispundente per u sgiò Black. In fatti, Ir/Ta2O5 presenta una eccellente attività è stabilità OER, chì hè stata ulteriormente cunfirmata da più di 120 ore di funziunamentu à cella unica di l'assemblea membrana-elettrodu.
U metudu prupostu hà u doppiu vantaghju di riduce u livellu di carica Ir è di aumentà l'efficienza di OER. "L'efficienza aumentata di OER cumplementa l'efficienza di i costi di u prucessu PEMWE, migliurendu cusì a so prestazione generale. Questa realizazione puderia rivoluzionà a cummercializazione di PEMWE è accelerà a so adozione cum'è metudu di pruduzzione di l'idrogenu mainstream", suggerisce un prufessore Park ottimistu.

In generale, questu sviluppu ci avvicina à ottene suluzioni sustenibili di trasportu di l'energia da l'idrogenu è cusì à ottene un statutu di neutralità carbonica.
À propositu di l'Istitutu di Scienza è Tecnulugia di Gwangju (GIST) L'Istitutu di Scienza è Tecnulugia di Gwangju (GIST) hè un'università di ricerca situata in Gwangju, Corea di u Sud. GIST hè statu fundatu in u 1993 è hè diventatu una di e scole più prestigiose in Corea di u Sud. L'università s'impegna à creà un forte ambiente di ricerca chì prumove u sviluppu di a scienza è a tecnulugia è prumove a cullaburazione trà prughjetti di ricerca internaziunali è naziunali. Aderendu à u mottu "Fieru Formatore di Scienza è Tecnulugia di u Futuru", GIST hè constantemente classificatu trà l'università megliu classificate in Corea di u Sud.
À propositu di l'autori U duttore Changho Park hè prufessore à l'Istitutu di Scienza è Tecnulugia di Gwangju (GIST) dapoi l'aostu 2016. Prima di unisce si à GIST, hè statu vicepresidente di Samsung SDI è hà ricevutu un Master da Samsung Electronics SAIT. Hà ricevutu i so diplomi di bachelor, master è dutturatu da u Dipartimentu di Chimica, Istitutu Coreanu di Scienza è Tecnulugia, in u 1990, 1992 è 1995, rispettivamente. A so ricerca attuale si concentra nantu à u sviluppu di materiali catalitici per assemblaggi di elettrodi à membrana in pile à combustibile è elettrolisi utilizendu supporti di carbone nanostrutturatu è ossidu metallicu mistu. Hà publicatu 126 articuli scientifichi è hà ricevutu 227 brevetti in u so campu di cumpetenza.
U duttore Chaekyong Baik hè un ricercatore à l'Istitutu Coreanu di Scienza è Tecnulugia (KIST). Hè implicatu in u sviluppu di catalizatori PEMWE OER è MEA, cù una attenzione attuale à i catalizatori è i dispositivi per e reazioni d'ossidazione di l'ammoniaca. Prima di unisce si à KIST in u 2023, Chaekyung Baik hà ricevutu u so dutturatu in Integrazione Energetica da l'Istitutu di Scienza è Tecnulugia di Gwangju.
A nanostruttura di iride mesoporosa sustenuta da Ta2O5 ricca di elettroni pò migliurà l'attività è a stabilità di a reazione di evoluzione di l'ossigenu.
L'autori dichjaranu ch'elli ùn anu micca cunflitti d'interessi finanziarii o relazioni persunali cunnisciuti chì puderanu parè influenzà u travagliu presentatu in questu articulu.
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