Prepletanje mehanizmov reakcij razvoja kisika in raztapljanja iridija
Pot v brezogljično družbo je neposredno povezana z razvojem tehnologij za proizvodnjo vodika, ki velja za enega izmed alternativnih vektorjev energije. Delovanje elektrolizerjev, v katerih lahko z uporabo presežne električne energije, pridobljene iz obnovljivih virov, proizvajamo ta dragoceni plin iz vode, je pogojena z razumevanjem mehanizmov reakcij, ki potekajo na obeh elektrodah. Le preko tega lahko racionalno načrtujemo sintezo novih, učinkovitejših katalitskih materialov, ki bi omogočili cenejšo in zato bolj dostopno tehnologijo.
Raziskovalci z Odseka za kemijo materialov (D10), Laboratorija za elektrokatalizo, ki se ukvarjajo z razumevanjem stabilnosti iridijevih katalizatorjev za reakcijo razvoja kisika (OER), ki je energijsko najbolj potratna in zato zahteva najbolj poglobljeno razumevanje, so v reviji Angewandte Chemie (faktor vpliva 15.34) objavili pregledni članek, v katerem so predstavili trenutno razumevanje mehanizmov reakcij, ki vplivajo tako na aktivnost kot na stabilnost različnih iridijevih katalizatorjev in podali svoj pogled na nadaljnje raziskovanje na tem področju.
Poleg poglobljene razlage mehanizmov OER in raztapljanja iridija, so izpostavili predvsem dejstvo, da sta obe reakciji povezani preko skupnih intermediatov. To dejstvo kaže na to, da bi s stabilizacijo le-teh lahko dolgoročno našli katalizator, ki bo tako aktiven kot stabilen. Za to pa bodo potrebne nadaljne raziskave predsem na področju razumevanja pogojev v elektrolizerju in vpliva različnih struktur iridijevih katalizatorjev na degradacijske mehanizme na atomski skali.
Raziskave na področju stabilnosti iridijevih katalizatorjev delno financirata ERC (123STABLE) ter ARRS.
Povezava: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202114437
Kontak za več informacij: nejc.hodnik(at)ki.si, anja.loncar(at)ki.si