Koreya Qabaqcıl Elm və Texnologiya İnstitutu (KAIST) tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Məsaməli polimer-mis oksid katalizatoru gümüş nanotel şəbəkə elektrod strukturunun sxematik diaqramı. Kredit: Koreya Qabaqcıl Elm və Texnologiya İnstitutu (KAIST)

Karbon qazının plastiklərin əsas sələfi olan etilen kimi faydalı kimyəvi maddələrə çevrilməsi prosesində əsas çətinlik elektrolitlərin elektrod strukturuna nüfuz edərək performansı azaldan elektrodların daşması olmuşdur. KAIST tədqiqatçıları səmərəli elektrik keçiriciliyini və katalitik reaksiyaları qoruyarkən suyu bloklayan və bununla da həm səmərəliliyi, həm də sabitliyi artıran yeni bir elektrod dizaynı hazırlamışlar.

Yeni gümüş nanotel elektrod dizaynı

Kimya kafedrasından professor Hyunjoon Songun rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, elektrokimyəvi CO₂-nun faydalı kimyəvi məhsullara çevrilməsinin səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq üçün gümüş nanotel şəbəkələrindən – hörümçək toru kimi düzülmüş ultra incə gümüş tellərdən istifadə edərək yeni bir elektrod quruluşu hazırladı. Tədqiqat Advanced Science jurnalında dərc edilib .

Elektrokimyəvi CO₂ çevrilmə proseslərində uzun müddətdir davam edən bir problem, elektrodun elektrolitlə doyması və CO₂-nun reaksiya verməsi üçün mövcud olan məkanın azalması ilə əlaqəli daşqınlardır. Hidrofob materiallar suyun daxil olmasının qarşısını ala bilsə də, onlar adətən aşağı elektrik keçiriciliyindən əziyyət çəkir, əlavə komponentlər tələb edir və sistemi çətinləşdirir.

Üç qatlı memarlıq daşqınların qarşısını alır

Bunun öhdəsindən gəlmək üçün tədqiqat qrupu eyni zamanda suyu dəf edən və səmərəli yük daşınmasını təmin edən üç qatlı elektrod arxitekturası hazırladı. Quruluş hidrofob substratdan, katalizator təbəqəsindən və elektrolit daşqınlarının qarşısını alarkən səmərəli cərəyan toplayıcısı kimi çıxış edən gümüş nanotel (Ag NW) şəbəkəsindən ibarətdir.

Bu tədqiqatın əsas tapıntılarından biri gümüş nanotellərin yalnız elektrik keçirməsindən daha çox şey etməsidir – onlar kimyəvi reaksiyada fəal iştirak edirlər. CO₂ reduksiyası zamanı gümüş nanotellər karbonmonoksit (CO) əmələ gətirir və bu, daha sonra sonrakı reaksiyaların baş verdiyi qonşu mis əsaslı katalizatorlara ötürülür.

Bu , iki katalizatorun ardıcıl olaraq əməkdaşlıq etdiyi və etilen kimi çoxkarbonlu birləşmələrin istehsalını əhəmiyyətli dərəcədə artırdığı tandem katalitik sistemi yaradır.

Rekord performans və daha geniş potensial

Elektrod əla performans nümayiş etdirdi. Qələvi elektrolitlərdə C₂₊ məhsullarına qarşı 79%, neytral elektrolitlərdə isə 86% selektivlik əldə etdi ki, bu da dünyada lider səviyyəni təmsil edir. Həmçinin, performansın azalması olmadan 50 saatdan çox sabit işləməsini təmin etdi.

Bu nəticələr göstərir ki, çevrilmiş məhsulların əksəriyyəti arzuolunan kimyəvi maddələrdir və eyni zamanda ənənəvi sistemlərin davamlılıq məhdudiyyətlərini də aradan qaldırır.

Professor Hyunjoon Song bildirib ki, “Bu tədqiqat gümüş nanotellərin təkcə elektrik keçiricisi kimi xidmət etmədiyini, həm də kimyəvi reaksiyalarda birbaşa iştirak etdiyini göstərmək baxımından əhəmiyyətlidir” və əlavə edib ki, “Bu yanaşma CO₂-nu etanol və yanacaq kimi geniş çeşiddə dəyərli məhsullara çevirmək üçün genişləndirilə bilən yeni bir dizayn strategiyası təqdim edir”.

Nəşr detalları

Jonghyeok Park və digərləri, Yüksək Performanslı Elektrokimyəvi CO2 _– dən C2 _+-ə Çevrilmə üçün Qaz Diffuziya Elektrodları üzərində Örtülü Keçirici Gümüş Nanotel Şəbəkələri, Qabaqcıl Elm (2026). DOI: 10.1002/advs.75003

Jurnal məlumatları: Qabaqcıl Elm