تبحث هذه الدراسة في تحسين المحفزات ذات الذرة الواحدة لتفكيك الماء باستخدام غشاء تبادل البروتون (PEM-WE) من خلال معالجة القيود التي تفرضها الطرق التقليدية التي تحقق فقط تحميل الذرات الفردية أو الكتل على السطح. تقدم الدراسة نهجًا جديدًا يستخدم تبادل الأيونات الناتج عن إضافة اللانثانوم لتثبيت ذرات الإيريديوم داخل شبكة Co$_3$O$_4$. تؤدي هذه الطريقة إلى…

تسلط الأبحاث الضوء على القيود المفروضة من خلال علاقات التحجيم لطاقات الامتزاز للوسطاء المحتويين على الأكسجين على نشاط تفاعل اختزال الأكسجين (ORR)، وهو أمر حاسم لتقدم خلايا الوقود ذات غشاء تبادل الأنيون (AEMFCs). للتغلب على هذه التحديات، يقترح المؤلفون استراتيجية لمواءمة مستويات طاقة المدارات 3dz² للحديد (Fe) والكوبالت (Co) من خلال استبدال الفوسفور (P) الذري.…

تعتبر المحفزات ثنائية الذرات (DACs) تقدمًا كبيرًا في التحفيز الكهربائي غير المتجانس، خاصةً لتفاعل اختزال الأكسجين (ORR) في خلايا الوقود ذات غشاء تبادل البروتون. تركز هذه الدراسة على DACs المكونة من سبائك الحديد والكوبالت، والتي يتم تصنيعها من خلال طرق التChelation الجزيئية والربط الأيوني. تستخدم الأبحاث الطيفية في الموقع والحسابات النظرية لتوضيح تأثير جانوس لمواقع…

تطوير المحفزات غير المعتمدة على الإيريديوم لتفاعل تطور الأكسجين (OER) أمر ضروري لتعزيز كفاءة التحليل الكهربائي للماء باستخدام غشاء تبادل البروتون (PEMWE). تقدم هذه الدراسة استراتيجية جديدة تستخدم تعديل القطبية التساهمية الناتجة عن 4f لإنشاء محفزات نانوية من RuO\(_2\) معدلة بواسطة 4f (4f-RuO\(_2\))، والتي تظهر قطبية قابلة للتعديل لرابطة Ru-O. تظهر الأبحاث أن نشاط OER…

تطوير محفزات تفاعل تطور الأكسجين الحمضي (OER) المتينة أمر ضروري لكفاءة إلكتروليز المياه بغشاء تبادل البروتون (PEMWE). تقدم هذه الدراسة محفزًا من سبائك عالية الانتروبيا RuO₂ (RuO₂-HEAE) يدمج Co و Ni و Cu و Mn و Sm، والذي يظهر استقرارًا استثنائيًا، حيث يحافظ على الأداء لأكثر من 1500 ساعة عند كثافة تيار تبلغ 100 مللي…

تناقش هذه الفقرة تطوير أكسيد الروثينيوم (RuO₂) المسامي النانوي المدعوم بالتنتالوم (Ta) والبورون (B) كبديل واعد كعامل تحفيز كهربائي لتفاعل تطور الأكسجين الحمضي (OER)، بهدف معالجة التوازن بين النشاط التحفيزي والاستقرار الذي يُرى عادةً في المحفزات التقليدية مثل أكسيد الإيريديوم (IrO₂). تعمل هياكل Ru-O-Ta المبتكرة على استقرار مواقع Ru من خلال الوساطة بين الأكسجين الجسري…

تتناول البحث عدم الاستقرار الهيكلي المرتبط بآلية أكسدة الأكسجين الشبكي، والتي تتضمن عادةً إزالة الإلكترونات من نطاق المعدن-الأكسجين. للتخفيف من هذه المشكلة، يقدم المؤلفون صوديوم منخفض التكافؤ (Na) في هيدروكسيدات ثنائية الطبقات ذات الانتروبيا العالية (Na-HE LDH)، مما يسهل تكوين نطاقات الأكسجين غير المرتبطة. تتيح هذه الطريقة المبتكرة إزالة الإلكترونات من هذه النطاقات غير المرتبطة…

في هذا القسم، يتم تفصيل الطرق المستخدمة في تخليق مختلف المحفزات، بما في ذلك أكسيد الروثينيوم (RuO₂) وأكسيد الروثينيوم المخلوط بالبلاتين (Pt-RuO₂). يبدأ تخليق RuO₂ بإذابة كلوريد الروثينيوم (III) المائي (RuCl₃•xH₂O) في الماء المنزوع الأيونات، تليها معالجة هيدروحرارية عند 120 درجة مئوية لمدة 10 ساعات. ثم يتم غسل هيدرات Ru-Cl الناتجة وتجفيفها وتلدينها عند 400…