مقاله استاد شریف درباره اکسایش آب روی جلد مجله امریکایی

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه صنعتی شریف؛ طرح روی جلد شماره اخیر مجله Inorganic Chemistry که یکی از بهترین مجلات شیمی معدنی است، به مقاله پژوهشی تحت عنوان “اکسایش آب در حضور هیدروکسید نیکل و یک کمپلکس آهن” که توسط دکتر محمدمهدی نجف‌پور استاد دانشکده شیمی دانشگاه صنعتی شریف و شیمیدان برگزیده شیمی معدنی کشور چاپ شده، اختصاص یافته است.

در بخشی از این مقاله آمده است؛ استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر برای شکافت مولکول‌های آب و تولید هیدروژن، یکی از راهکارهای نویدبخش در ذخیره‌سازی انرژی محسوب می‌شود. این فرآیند می‌تواند نقش مهمی در جایگزینی سوخت‌های فسیلی و تسریع حرکت به‌سوی انرژی‌های پاک ایفا کند. با این حال، کارایی این فناوری به‌شدت تحت تأثیر واکنش اکسایش آب قرار دارد، که یک واکنش پیچیده‌ چهار الکترونی بوده و چالش‌های فنی متعددی را به همراه دارد. به همین دلیل، توسعه و بهینه‌سازی کاتالیست‌های مؤثر برای اکسایش آب، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این واکنش در حوزه‌هایی مانند تولید انرژی، الکتروشیمی، شیمی معدنی، شیمی حالت جامد، فتوسنتز مصنوعی، فتوکاتالیست‌ها و الکتروکاتالیست‌ها نقش کلیدی ایفا می‌کند. ترکیبات اکسیدی و هیدروکسیدی نیکل، وقتی با مقدار کمی یون‌های آهن ترکیب شوند، از جمله بهترین کاتالیست‌های شناخته‌شده برای اکسایش آب در محیط‌های قلیایی محسوب می‌شوند. این ترکیبات نه‌تنها پایداری بالایی دارند، بلکه به دلیل هزینه کم و در دسترس بودن، به‌عنوان گزینه‌ای ایده‌آل برای توسعه فناوری‌های تجدیدپذیر در نظر گرفته می‌شوند.

در این پژوهش با استفاده از روش‌های اسپکتروسکپی و میکروسکپی مختلف نشان داده شده یک کمپلکس آهن تحت شرایط الکتروشیمیایی اکسایش آب وقتی در حضور نیکل (هیدر)اکسید قرار می گیرد به تدریج یون‌های آهن را آزاد کرده و موجب افزایش کاراییی نیکل (هیدر) اکسید در واکنش الکترولیز آب می‌شود.

این یافته‌ها می‌توانند مسیر جدیدی برای شناخت مکانیسم، طرح، و سنتز و توسعه کاتالیزورهای کارآمدتر و پایدارتر در فناوری‌های الکترولیز آب و تولید سوخت‌های تجدیدپذیر باز کنند. با کاهش نیاز به فلزات گران‌قیمت و افزایش بهره‌وری سیستم، این پیشرفت می‌تواند تأثیر بسزایی در کاهش هزینه‌های تولید هیدروژن سبز و ذخیره‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر داشته باشد.

گفتنی است این پژوهش توسط دکتر محمدمهدی نجف‌پور استاد دانشگاه صنعتی شریف انجام شده و در یکی از بهترین مجلات شیمی معدنی (Inorganic Chemistry) با ضریب تاثیر 4.3 متعلق انجمن شیمی آمریکا American Chemical Society چاپ و به عنوان طرح روی جلد انتخاب شده است.

لینک دسترسی به مقاله