Dobbeltlagskatalysator genererer mere brint

Hydrogen-genererende katalysatorer kan skabe synergistiske effekter, når forskellige materialer er lagdelt med deres unikke egenskaber. For nylig har et koreansk forskerhold udviklet en teknologi til at forbedre effektiviteten af ​​brintgenerering ved at udflade platin (Pt) over overfladen af ​​NiFe-lagdelt dobbelthydroxid (LDH).

Udgivet som et supplerende omslag til Journal of the American Chemical Society , denne undersøgelse blev udført af et POSTECH forskerhold ledet af professor In Su Lee, forskningsprofessor Soumen Dutta og Dr. Yu-Rim Hong (fra Institut for Kemi) i samarbejde med professor Si-Young Choi (Institutt for Materialevidenskab og Engineering) og professor Jeong Woo Han (Institut for Kemiteknik).

Platin kombinerer godt med brint og betragtes ofte som den bedste katalysator til brintgenerering. Men fordi platins evne til at nedbryde vand er dårlig, er der blevet udført forskning for at forbedre denne evne ved at kombinere platin med jern og nikkelhydroxid.

Professor In Su Lees team har allerede syntetiseret et hybridmateriale af sandwichtypen, hvor todimensionelle (2D) NiFe-hydroxidnanoplader er klemt mellem porøse 2D-platinnanoplader. Dette materiale blev fremstillet via en opfindsom måde at dyrke et platinlag på ~1 nm på overfladen af ​​NiFe-hydroxid med en tykkelse på flere nanometer.

I denne undersøgelse blev der anvendt en metode til at syntetisere platinlaget ved separat udtynding. Dette blev gjort for at overvinde begrænsningen af ​​den ujævne vækst af platinlaget på NiFe-hydroxidoverfladen.

Forskerne sikrede, at både de øvre og nedre krystalplaner af platin voksede som en flad overflade i et begrænset 2D nanorum for at reagere mere effektivt med jern og nikkelhydroxid. I denne katalysator opstår der en komplementær effekt mellem NiFe-hydroxid og platin, som er tæt knyttet til en bred grænseflade.

I denne undersøgelse er aktiviteten af ​​den udviklede katalysator 11,2 gange højere end aktiviteten af ​​det konventionelle katalysatormateriale (20 vægt%-Pt/C), og dens funktion var stabil i lang tid. Dette resultat, som forbedrede brintgenereringseffektiviteten gennem en innovativ katalysatorsyntesemetode, forventes i høj grad at bidrage til det fremtidige katalysatorfelt.

Professor In Su Lee sagde:"Denne katalysator viser det højeste niveau af aktivitet og stabilitet blandt katalysatormaterialer til alkalisk vandelektrolyse og forventes i høj grad at øge dannelsen af ​​grønt brint, som betragtes som den vigtigste kilde til lavt kulstofindhold." + Udforsk yderligere

Forskere udvikler en ny heterostrukturkatalysator til effektiv brintgenerering fra vandspaltning