A tudósok találtak egy katalizátor a ténylegesen előállított hidrogén
Mivel a kutatások tudósok US tungstenita atomically vékony lemezek (wolfram-vegyület és kéntartalmú) hatásos katalizátorként a reakcióban a hidrogén-fejlődés vízből. A tudósok úgy vélik az anyag, amely előállítható a segítségével kémiai hámlasztás, lehet egy jó alternatíva a drágább katalizátorok a platina. jelenleg használt a hidrogén üzemanyagcellák a membrán-alapú polimer elektrolit.
Ismeretes, hogy a hidrogén is lehet barátságosabb megoldás a hagyományos fosszilis tüzelőanyagok, különösen, ha ez úgy kapható meg elektrokémiai módszerrel hagyományos tengervíz. Az úgynevezett hidrogén-fejlődés reakcióját végezhetjük a membrán sejtjeiben alapú polimer elektrolit (polimer elektrolit membrán sejt, PEMC). Azonban, mielőtt azok használatáról lesz gazdaságilag megvalósítható, a tudósok fejleszteni jobb katalizátorok, amelyek csökkentik a túlfeszültség ebben a struktúrában. A mai napig a legismertebb elektromosan katalizátora a hidrogén üzemanyagcellák - platina, de ez túl drága széles körben használják.
A szerepe katalizátorok tehet kémiai vegyületek, az úgynevezett dichalcogenides. Ez könnyen kezelhető anyag, amelynek a kémiai képlet MX2. ahol M jelentése egy átmenetifém, (például, molibdént vagy volfrámot), és X - egy kén, szelén vagy tellúr. Az ilyen anyagok a „bulk” kiviteli alak félvezetők indirekt bandgap, és a kétdimenziós szerkezetek mozgó félvezetőkben közvetlen bandgap. Ez a funkció teszi őket ideális építőkövei különféle optoelektronikai alkalmazások, különösen keretében a termelés fénykibocsátó diódák vagy napelem.
Munka ebben az irányban, tudósok egy csoportja a Rutgers University (US) találtuk, hogy egy jó katalizátor a reakció hidrogén termelés lehetne egy új kristályszerkezetet WS2. ismert, mint egy 1T fázist, amelynek fémes tulajdonságokkal. Meg van egy oktaéderes, és soha nem vizsgálták meg (eddig a kutatók kiemelt figyelmet az úgynevezett 2H fázis, amely trigonális prizma és mutat félvezető tulajdonságokat). A szerkezete egy egyrétegű WS2 nagyon hasonló a grafén, kivéve, hogy áll egy volfrám csoport szerepelhet, két réteg kénatomot, amely vegyület segítségével végezzük az ionos kötések. Így, WS2 egyrétegű vastagsága három atom, míg a grafén amely kizárólag szénatomokból. Ennek a vastagsága az 1 atom.
Meg kell jegyezni, hogy a kifejezés a félvezető vagy fémes tulajdonságokkal (azaz 1T vagy 2H fázis) függ a koordinációs volfrám atomok. Ennek része a munka, a tudósok csak 1T-fázis segítségével kémiai hámlasztás térhatású WS2 kristály. ami fáziseltolódás a fázisok közötti.
Amint az a kutatócsoport kísérletek, WS2 lehet használni, hogy hidrogén előállítására a nagyon alacsony feszültségű, azaz alacsony elsődleges különbség a termodinamikai potenciálja a rendszer, és a termodinamikai potenciált, amelynél a reakció megy végbe (azaz, az alacsony szükséges energia a reakció kezdetétől a rendszer) az az anyag felületén. Továbbá, azt találtuk, hogy 1T fázisú javítja a reakció kinetikáját (köszönhető, hogy a jó vezetőképesség).
Így a munka a tudósok azt mutatták az irányt, amelyet javítani lehet, katalitikus aktivitását az ismert katalizátorok üzemanyagcellák. Kiderült, hogy a hagyományos szerkezeti deformációt jelentősen növeli a hatását a katalizátor. Ezen túlmenően lehetővé teszi egy kis mennyiségű anyag korlátozza bevonat elegendően magas sejt felszínén.
Jelenleg a csapat azon dolgozik, hogy javítsa a katalizátort. Alkalmazott kísérleti anyagot abban a pillanatban nem éri el a számított paraméterek, például a nem egységes, és a területeket a tömörítés és a feszültséget a reakció nem aktív. Amellett, hogy e probléma megoldására, a kutatók tervezni úgy WS2 egyesület más vezető anyagok, például grafén vagy szén nanocsövek, hogy fokozza a reakció kinetikáját.