Учёные из Сеульского университета обнаружили скрытый переключатель в серебряных нанокатализаторах
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи из Сеульского национального университета, KAIST и Корейского института фундаментальных наук обнаружили, что серебряные нанокатализаторы меняют активные реакционные центры в зависимости от режима работы твердооксидного элемента — выработки электричества или производства водорода. Результаты, опубликованные сегодня в журнале Energy & Environmental Science, объясняют механизм работы катализаторов и открывают путь к более эффективным конструкциям для чистой энергетики и получения зелёного водорода. Открытие преодолевает давнюю трудность определения местоположения каталитической активности в сложных электродных структурах.
Обнаружение переключения активных центров
Группа исследователей из Сеульского национального университета, KAIST и Корейского института фундаментальных наук установила, что серебряные нанокатализаторы меняют основное место протекания реакции при переходе твердооксидного элемента из режима выработки электроэнергии в режим генерации водорода. С помощью высокоразрешающего анализа учёные выяснили, что реакции восстановления и выделения кислорода протекают в разных участках в зависимости от режима работы. Статья, опубликованная в журнале Energy & Environmental Science и вынесенная на обратную обложку, разрешает давнюю загадку о том, где именно нанокатализаторы наиболее активны в сложных электродных структурах. Ведущие авторы, профессора Ву Чул Джун и Чон У Хан, подчеркнули, что такое двухпозиционное поведение ранее не наблюдалось.
Влияние на чистую энергетику и водород
Твердооксидные элементы — универсальная технология, способная как вырабатывать электричество, так и производить зелёный водород путём расщепления воды, что делает их привлекательными для хранения возобновляемой энергии и децентрализованных теплоэнергетических систем. Обнаружение зависимости активности катализатора от режима открывает возможность конструировать электроды, оптимизированные отдельно для каждой функции. Это может повысить эффективность выработки электроэнергии из водорода или природного газа и снизить энергозатраты производства зелёного водорода. В условиях расширения глобальных инвестиций в водородную инфраструктуру такое повышение КПД критически необходимо для коммерческой жизнеспособности. Работа задаёт новое направление: размещение катализатора с учётом целевого использования элемента.
Что дальше
Команда Сеульского национального университета планирует расширить исследование на другие металлические нанокатализаторы и оценить, как переключение центров влияет на долговременную стабильность в промышленных условиях. Пока неясно, можно ли адаптировать существующие производственные процессы для выпуска твердооксидных элементов с пространственно-оптимизированным размещением катализатора для двурежимной работы.
1 источник
Учёные из Сеульского университета обнаружили скрытый переключатель в серебряных нанокатализаторах
