BerandaComputers and TechnologyWawasan baru membawa hidrogen berkelanjutan selangkah lebih dekat

Wawasan baru membawa hidrogen berkelanjutan selangkah lebih dekat

New insight brings sustainable hydrogen one step closer
Kredit: ca_heckler

Ahli kimia Leiden Marc Koper dan Ian McCrum telah menemukan bahwa sejauh mana ikatan logam dengan atom oksigen air menentukan bagaimana baik konversi kimia air menjadi molekul hidrogen terjadi. Wawasan ini membantu mengembangkan katalis yang lebih baik untuk produksi hidrogen berkelanjutan, bahan mentah penting untuk industri kimia, dan bahan bakar yang dibutuhkan untuk mobil hidrogen ramah lingkungan. Publikasi di Nature Energy .

Selama bertahun-tahun telah ada perdebatan sengit dalam literatur: bagaimana mempercepat produksi elektrokimia pada elektroda platina dalam lingkungan basa? Ahli kimia Ian McCrum menyaksikan dari pinggir lapangan dan menyimpulkan bahwa sebagian dari debat tersebut disebabkan oleh fakta bahwa para debat melihat elektroda yang sedikit berbeda, sehingga hasilnya tidak dapat dibandingkan. Saatnya untuk mengubah itu, pikir McCrum, yang merupakan mahasiswa pascadoktoral LEaDing di kelompok Profesor Marc Koper pada saat itu.

Kristal platinum

McCrum, yang kini bekerja di Amerika, menggunakan kristal platina khusus. Untuk memahami apa yang istimewa tentang kristal ini, kita perlu memperbesar permukaan platina. Ini tidak rata dan mulus, tetapi tidak teratur dengan langkah-langkah kecil dan belokan. Dan justru pada ketidakteraturan inilah reaksi kimia berlangsung. McCrum merancang kristal khusus sedemikian rupa sehingga permukaannya memiliki jumlah ketidakteraturan yang sama di seluruh kristal. Dia kemudian menghiasi tepinya dengan logam yang berbeda, seperti ruthenium dan molybdenum. Dengan cara ini, dia memastikan bahwa semua elektroda memiliki struktur atom yang persis sama , tetapi setiap kali dengan logam yang berbeda di tepinya. Ini memungkinkannya untuk memvariasikan interaksi elektroda dengan atom oksigen air secara sistematis dan terdefinisi dengan baik.

Pengukuran kemudian dimulai, dengan hasil yang mengejutkan. Marc Koper berkata, “Terobosan kami adalah bahwa tampaknya ada hubungan yang jelas antara aktivitas elektroda untuk membuat hidrogen dan sejauh mana logam di tepi mengikat atom oksigen air.” Yang terakhir ini juga dikenal sebagai oxophilicity, dengan oxophilic yang secara harfiah berarti oksigen. “Kami bahkan telah menemukan optimum untuk oksofilisitas ini,” kata Koper. “Kami sekarang telah secara pasti menetapkan bahwa oksofilisitas permukaan memainkan peran yang sangat penting dalam elektrolisis.” Para ilmuwan juga mengembangkan model untuk menjelaskan keberadaan optimum ini.

Menuju hidrogen berkelanjutan

Penemuan ini merupakan langkah maju yang besar dalam debat ilmiah. Koper berkata, “Pengetahuan baru ini penting di bidang kami. Karena kami telah menemukan oksofilisitas yang optimal, kami dapat mencari secara lebih spesifik untuk katalis yang lebih baik untuk produksi hidrogen yang berkelanjutan.”



Informasi lebih lanjut: Ian McCrum & Marc Koper, Peran hidroksida teradsorpsi dalam kinetika reaksi evolusi hidrogen pada platinum termodifikasi, Energi Alam ( 19 Oktober, 2020)
DOI: 10.1038 / s41560-020-00710-8

Kutipan: Wawasan baru membawa hidrogen berkelanjutan selangkah lebih dekat (2020, 19 Oktober) diakses pada 20 Oktober 2020 dari https://phys.org/news/2020-10-insight-sustainable-hydrogen-closer.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Terlepas dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak sebagian boleh diperbanyak tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.

Read More

RELATED ARTICLES

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Most Popular

Recent Comments