मेसोपोरस टैंटलम ऑक्साइड प॑ जमा विशेष रूप स॑ डिजाइन करलऽ गेलऽ इरिडियम नैनोस्ट्रक्चर चालकता, उत्प्रेरक गतिविधि आरू दीर्घकालिक स्थिरता क॑ बढ़ाबै छै ।
छवि: दक्षिण कोरिया आरू अमेरिका के शोधकर्ता न॑ ऑक्सीजन विकास प्रतिक्रिया गतिविधि म॑ वृद्धि वाला एगो नया इरिडियम उत्प्रेरक विकसित करलकै जेकरा स॑ हाइड्रोजन के उत्पादन लेली प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली के साथ पानी के लागत प्रभावी इलेक्ट्रोलाइसिस म॑ सुविधा मिल॑ सक॑ । और जानें
दुनिया के ऊर्जा के जरूरत बढ़ैत रहैत अछि. परिवहन योग्य हाइड्रोजन ऊर्जा स्वच्छ आ टिकाऊ ऊर्जा समाधान कें हमर खोज मे बहुत वादा करय छै. ई संबंध म॑ प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेन वाटर इलेक्ट्रोलाइजर (पीईएमडब्ल्यूई) जे अतिरिक्त विद्युत ऊर्जा क॑ जल विद्युत अपघटन के माध्यम स॑ परिवहन योग्य हाइड्रोजन ऊर्जा म॑ बदलै छै, न॑ बहुत रुचि आकर्षित करलकै । लेकिन इलेक्ट्रोलाइसिस केरऽ एगो महत्वपूर्ण घटक ऑक्सीजन विकास प्रतिक्रिया (OER) केरऽ धीमी दर के कारण हाइड्रोजन उत्पादन म॑ एकरऽ बड़ऽ पैमाना प॑ प्रयोग सीमित छै आरू इलेक्ट्रोड म॑ इरिडियम (Ir) आरू रूथेनियम ऑक्साइड जैसनऽ महंगा धातु ऑक्साइड उत्प्रेरक केरऽ अधिक लोडिंग सीमित छै । . अतः पीईएमडब्ल्यूई कें व्यापक अनुप्रयोग कें लेल लागत प्रभावी आ उच्च प्रदर्शन वाला ओईआर उत्प्रेरक कें विकास आवश्यक छै.

हाल ही म॑ दक्षिण कोरिया केरऽ ग्वांगजू इंस्टीट्यूट आफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी केरऽ प्रोफेसर चांघो पार्क के नेतृत्व म॑ कोरियाई-अमेरिकी शोध टीम न॑ पीईएम पानी केरऽ कुशल विद्युत अपघटन प्राप्त करै लेली बेहतर फॉर्मिक एसिड रिडक्शन विधि के माध्यम स॑ मेसोपोरस टैंटलम ऑक्साइड (Ta2O5) प॑ आधारित एगो नया इरिडियम नैनोस्ट्रक्चरड उत्प्रेरक विकसित करलकै । . हुनकऽ शोध २० मई २०२३ क॑ ऑनलाइन प्रकाशित करलऽ गेलऽ छेलै, आरू १५ अगस्त २०२३ क॑ जर्नल आफ पावर सोर्सेज केरऽ खंड ५७५ म॑ प्रकाशित करलऽ जैतै ।ई अध्ययन केरऽ सह-लेखन कोरिया इंस्टीट्यूट आफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (केआईएसटी) केरऽ शोधकर्ता डॉ. चाएक्योंग बैक न॑ करलकै ।
प्रोफेसर पार्क न॑ बतैलकै, “इलेक्ट्रॉन-समृद्ध Ir नैनोस्ट्रक्चर क॑ एक समान रूप स॑ एक स्थिर मेसोपोरस Ta2O5 सब्सट्रेट प॑ फैललऽ छै जेकरा म॑ एथिलीनडायमाइन आसपास के प्रक्रिया के साथ मिललऽ सॉफ्ट टेम्पलेट विधि स॑ तैयार करलऽ गेलऽ छै, जेकरा स॑ प्रभावी ढंग स॑ एकल पीईएमडब्ल्यूई बैटरी केरऽ Ir सामग्री क॑ ०.३ मिलीग्राम सेमी-२ तलक कम करी देलऽ जाय छै । . ई बात प॑ ध्यान देना जरूरी छै कि Ir/Ta2O5 उत्प्रेरक केरऽ अभिनव डिजाइन स॑ न सिर्फ Ir उपयोग म॑ सुधार होय छै, बल्कि एकरऽ चालकता अधिक होय छै आरू एकरऽ विद्युत रासायनिक रूप स॑ सक्रिय सतह क्षेत्र भी अधिक होय छै ।
एकरऽ अतिरिक्त, एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन आरू एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी स॑ Ir आरू Ta के बीच मजबूत धातु-समर्थन अंतःक्रिया के पता चलै छै, जबकि घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत गणना Ta स॑ Ir म॑ आवेश स्थानांतरण के संकेत दै छै, जेकरा स॑ O आरू OH जैसनऽ सोखना के मजबूत बाइंडिंग होय छै, आरू OOP ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान Ir(III) अनुपात क॑ बरकरार रखै छै । एकरऽ परिणामस्वरूप Ir/Ta2O5 केरऽ सक्रियता बढ़ी जाय छै, जेकरऽ ओवरवोल्टेज 0.385 V कम होय छै जबकि IrO2 केरऽ 0.48 V कम होय छै ।
टीम न॑ प्रयोगात्मक रूप स॑ उत्प्रेरक केरऽ उच्च OER गतिविधि क॑ भी प्रदर्शित करलकै, जेकरा म॑ 10 mA cm-2 प॑ 288 ± 3.9 mV के ओवरवोल्टेज आरू 1.55 V प॑ 876.1 ± 125.1 A g-1 केरऽ काफी उच्च Ir द्रव्यमान गतिविधि क॑ संबंधित मान प॑ देखलऽ गेलै । मिस्टर ब्लैक के लिये। वास्तव म॑ Ir/Ta2O5 उत्कृष्ट OER गतिविधि आरू स्थिरता प्रदर्शित करै छै, जेकरऽ पुष्टि झिल्ली-इलेक्ट्रोड असेंबली केरऽ 120 घंटा स॑ भी अधिक के एकल-कोशिका संचालन स॑ करलऽ गेलै ।
प्रस्तावित विधि कें दोहरी फायदा छै कि लोड लेवल Ir कें कम करय आ ओईआर कें दक्षता मे वृद्धि करय छै. एक आशावादी प्रोफेसर पार्क न॑ सुझाव देल॑ छै, “ओईआर केरऽ बढ़लऽ दक्षता पीईएमडब्ल्यूई प्रक्रिया केरऽ लागत दक्षता के पूरक छै, जेकरा स॑ एकरऽ समग्र प्रदर्शन म॑ सुधार होय छै ।ई उपलब्धि स॑ पीईएमडब्ल्यूई केरऽ व्यावसायिकरण म॑ क्रांति आबी सकै छै आरू एकरा मुख्यधारा के हाइड्रोजन उत्पादन विधि के रूप म॑ अपनाबै म॑ तेजी आबी सकै छै । .

कुल मिलाकय इ विकास हमरा टिकाऊ हाइड्रोजन ऊर्जा परिवहन समाधान प्राप्त करय कें करीब लाबै छै आ अइ प्रकार कार्बन न्यूट्रल दर्जा प्राप्त करय छै.
ग्वांगजू विज्ञान आरू प्रौद्योगिकी संस्थान (जीआईएसटी) के बारे म॑ ग्वांगजू विज्ञान आरू प्रौद्योगिकी संस्थान (जीआईएसटी) दक्षिण कोरिया केरऽ ग्वांगजू म॑ स्थित एगो शोध विश्वविद्यालय छेकै । जीआईएसटी केरऽ स्थापना १९९३ म॑ करलऽ गेलऽ छेलै आरू ई दक्षिण कोरिया केरऽ सबस॑ प्रतिष्ठित स्कूलऽ म॑ स॑ एक बनी गेलऽ छै । विश्वविद्यालय एगो मजबूत शोध वातावरण बनाबै लेली प्रतिबद्ध छै जे विज्ञान आरू प्रौद्योगिकी के विकास क॑ बढ़ावा दै छै आरू अंतर्राष्ट्रीय आरू घरेलू शोध परियोजना के बीच सहयोग क॑ बढ़ावा दै छै । “भविष्य केरऽ विज्ञान आरू प्रौद्योगिकी केरऽ गर्व शेपर” आदर्श वाक्य के पालन करतें हुअ॑ जीआईएसटी क॑ लगातार दक्षिण कोरिया केरऽ शीर्ष रैंकिंग वाला विश्वविद्यालयऽ म॑ शामिल करलऽ जाय छै ।
लेखकऽ के बारे म॑ डॉ. चांघो पार्क अगस्त २०१६ स॑ ग्वांगजू इंस्टीट्यूट आफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (जीआईएसटी) म॑ प्रोफेसर छै ।जीआईएसटी म॑ शामिल होला स॑ पहल॑ हुनी सैमसंग एसडीआई केरऽ वाइस प्रेसिडेंट के रूप म॑ काम करलकै आरू सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स एसएआईटी स॑ स्नातकोत्तर के डिग्री प्राप्त करलकै । कोरिया विज्ञान आरू प्रौद्योगिकी संस्थान केरऽ रसायन विज्ञान विभाग स॑ क्रमशः १९९०, १९९२ आरू १९९५ म॑ स्नातक, स्नातकोत्तर आरू डॉक्टरेट के डिग्री प्राप्त करलकै । हुनकऽ वर्तमान शोध ईंधन कोशिका म॑ झिल्ली इलेक्ट्रोड असेंबली लेली उत्प्रेरक सामग्री के विकास आरू नैनोस्ट्रक्चरड कार्बन आरू मिश्रित धातु ऑक्साइड सपोर्ट के उपयोग करी क॑ इलेक्ट्रोलाइसिस प॑ केंद्रित छै । 126 वैज्ञानिक शोध पत्र प्रकाशित आ अपन विशेषज्ञता के क्षेत्र मे 227 पेटेंट प्राप्त केने छथि ।
डॉ. चाएक्योंग बैक कोरिया इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (KIST) के शोधकर्ता छैथ। हुनी पीईएमवीई ओईआर आरू एमईए उत्प्रेरक के विकास स॑ जुड़लऽ छै, जेकरा म॑ वर्तमान म॑ अमोनिया ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया लेली उत्प्रेरक आरू उपकरण प॑ ध्यान देलऽ गेलऽ छै । 2023 म॑ केआईएसटी स॑ जुड़ै स॑ पहल॑ चाक्यूंग बैक न॑ ग्वांगजू इंस्टीट्यूट आफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी स॑ ऊर्जा एकीकरण म॑ पीएचडी करलकै ।
इलेक्ट्रॉन-समृद्ध Ta2O5 द्वारा समर्थित मेसोपोरस इराइड नैनोस्ट्रक्चर ऑक्सीजन विकास प्रतिक्रिया के सक्रियता आरू स्थिरता क॑ बढ़ाबै सकै छै ।
लेखक घोषणा करै छै कि हुनकऽ कोय ज्ञात प्रतिस्पर्धी आर्थिक हित या व्यक्तिगत संबंध नै छै जे ई लेख म॑ प्रस्तुत काम क॑ प्रभावित करै वाला प्रतीत होय सकै छेलै ।
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