Әлемдегі ғылым

Микроқұбырлардағы никель-мыс жабындары судан сутегі мен оттегін тиімдірек алуға көмектеседі

17.03.2023

826



Химиктер никель, мыс және көміртекті талшық негізінде жаңа электрокатализаторларды синтездеді. Материалды судан медициналық мақсатта таза оттегі және энергия үшін сутегі алу үшін пайдалануға болады. 

Жаңартылатын сутегі энергиясына көшу нөлдік көміртегі көздерінен, яғни парниктік газдар шығарындыларынсыз «жасыл» сутегіні алу жолдарын әзірлеу қажеттілігімен тығыз байланысты. Сонымен қатар, көптеген салалар, әсіресе өнеркәсіптік және медициналық салалар таза оттегінің тапшылығын сезінуде. Ол өкпені қолдан жасанды жолмен желдету, таза ауыз су алуға, металл және шыны өндірісіне және т.б. қолданылады. Сутегіні де, оттегіні де (көмірқышқыл газын шығармай-ақ) судың электролизі – оның электр тогының әсерінен ыдырауы арқылы синтездеуге болады. Бұндай түрлендіруге процесті айтарлықтай тездететін электрокатализаторлар қажет. Соңғы уақытта олардың негізі ретінде темір тобына жататын металдар (темір, никель, кобальт) немесе олардың асыл металдармен, күміс немесе мыс қосылған композиттері қолданылды. Никель-мыс композиті кеңінен таралған. Өйткені олардың құны төмен, синтезі қарапайым және қасиеттері басым. Мұндай материалдарды сол күйінде пайдалану біз қалағандай тиімді емес. Бұл алынған металл бөлшектерінің тым үлкен болуына байланысты болып отыр. Сондықтан, осындай катализаторларды синтездеудің жаңа тәсілін іздеу қажет. 

А.Ф. Иоффе атындағы физика-техникалық институтының  (Санкт-Петербург) ғалымдары көміртекті микротүтіктер никель (Ni) және мыс (Cu) негізіндегі композиттермен қапталған жаңа электрокатализаторлар жасады. Қаптамалар күрделі аммоний-сульфосалицилді электролиттерден электротұндыру арқылы синтезделді, яғни құрамында органикалық лигандтар бар. Олар әдетте мұндай кездерде қолданылатындарға қарағанда құрылымы жағынан күрделірек. Электродты тұндыру дегеніміз, электрохимиялық реакция нәтижесінде электрод бетіне металдың бөлінуі.
Ғалымдар металл нанобөлшектері бар өте жұқа жабындарды жасады.  Түтіктердің қалыңдығы Ni-көміртекті жүйе жағдайында шамамен 1,2 нм және Ni-Cu-көміртегі жағдайында шамамен 0,5 нм болды. Үлгілерді сканерлеуші электронды микроскопия, рентгендік және электрохимиялық әдістер арқылы зерттеді. Осылайша, қарапайым синтез әдісін қолданудан күрделіге көшудің арқасында материалдардың электрохимиялық белсенді бетінің ауданын ұлғайту мүмкін болды: никель үшін 265-тен 1400 см2-ге дейін және никель-мыс 780 см2-ге дейін. Бұл сутекті тиімдірек шығаруға мүмкіндік берсе, көміртекті талшықты субстрат ретінде пайдалану материалды өндіруді арзанырақ, экологиялық таза және металды аз тұтынуға мүмкіндік береді. 

Материал https://scientificrussia.ru/articles/nikel-mednye-pokrytia-mikrotrubok-pomogut-effektivnee-vydelat-vodorod-i-kislorod-iz-vody деректері бойынша дайындалды. 


«« | »»
Соңғы жаңалықтар