۱. طلوع هیدروژن سبز؛ راه‌حلی برای بحران انرژی و محیط زیست:

به گزارش "گسترش تولید و تجارت"،تولید هیدروژن سبز از طریق الکترولیز آب، به‌عنوان یکی از امیدبخش‌ترین فناوری‌ها برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی و مقابله با تغییرات اقلیمی، توجه جهانی را به خود جلب کرده است. با این حال، کارایی و پایداری کاتالیست‌های مورد استفاده در این فرآیند، به‌ویژه در واکنش تکامل اکسیژن (OER)، همواره یکی از موانع اصلی توسعه بوده است.

۲. نوآوری ایرانی؛ ترکیب نیکل، آهن و سلنیوم بر بستر گرافن عمودی:

تیم تحقیقاتی دانشگاه تربیت مدرس با همکاری دانشگاه علوم و فناوری الکترونیک چین، با استفاده از روشی سریع و نوین، نانوساختارهای پیچیده‌ای از ترکیب نیکل-آهن-سلنیوم را بر روی گرافن عمودی (VG) که با کربن نیتروژن‌دار اصلاح شده، پایه‌ریزی کردند. این ساختار نوین که NC@(NixFe۱-x)Se/VG نام دارد، رسانایی الکتریکی فوق‌العاده، پایداری شیمیایی بالا و تعداد زیادی سایت فعال را برای بهبود فرآیند OER فراهم می‌آورد.

۳. غلبه بر چالش پایداری؛ نقش هوشمندانه سلنیوم در تثبیت کاتالیست:

یکی از مشکلات رایج در کاتالیست‌های مبتنی بر نیکل و آهن، شسته‌شدن و کاهش عملکرد آن‌ها در طول واکنش است. پژوهشگران با افزودن هوشمندانه سلنیوم، توانستند فازهای فعال جدیدی را از طریق بازسازی سطحی در حین واکنش ایجاد کنند. محاسبات نظری (DFT) نشان داد که تشکیل لایه‌ای از Ni۰.۷۵Fe۰.۲۵Se/Ni۰.۷۵Fe۰.۲۵OOH به‌طور درجا، ضمن بهینه‌سازی جذب واسطه‌های واکنش، سطحی پایدار برای ادامه کارکرد کاتالیست فراهم می‌کند. همچنین، گونه‌های سلنواکسید جذب‌شده، مانع تخریب فعال‌سازهای اصلی شده و به پایداری طولانی‌مدت آن کمک شایانی می‌کنند.

۴. عملکرد خیره‌کننده؛ از ولتاژ پایین تا ۳۰۰ ساعت پایداری مداوم:

این الکترود نوین در آزمایش‌ها، عملکردی درخشان از خود نشان داد. این کاتالیست توانست با تنها ۲۲۰ میلی‌ولت اورپتانسیل، در چگالی جریان ۲۰ میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع فعالیت کند که رقمی بسیار پایین‌تر از بسیاری از کاتالیست‌های مشابه است. مهم‌تر از همه، پایداری عملکرد آن بیش از ۳۰۰ ساعت گزارش شد که نشان‌دهنده استحکام ساختاری و حفظ کارایی در طولانی‌مدت است.

۵. معماری شبکه‌ای؛ کلید افزایش بازده الکتروشیمیایی:

طراحی ناهمگن و شبکه‌ای این نانوساختارها، مسیرهای متعددی برای انتقال سریع الکترون و یون فراهم کرده و مقاومت انتقال بار را به حداقل رسانده است. این ویژگی نه تنها مقاومت شیمیایی را افزایش می‌دهد، بلکه بازدهی الکتروشیمیایی را نیز بهبود می‌بخشد. این تحقیق با معرفی ماده‌ای جدید و رویکردی تازه برای پایدارسازی گونه‌های فعال، افق‌های تازه‌ای را برای طراحی الکترودهای خودپشتیبان در سیستم‌های الکترولیز آب می‌گشاید.

۶. گامی به سوی صنعتی‌شدن؛ پتانسیل بالای نانوکاتالیست برای تولید هیدروژن سبز:

ترکیب نوآوری در طراحی مواد و بهره‌گیری از بازسازی سطحی کنترل‌شده، این امکان را فراهم آورده تا همزمان دو چالش اصلی یعنی فعالیت و پایداری برطرف شوند. کاتالیست NC@(NixFe۱-x)Se/VG پتانسیل بالایی برای توسعه صنعتی الکترولیزکننده‌های پایدار و تولید انبوه هیدروژن سبز دارد که نقشی کلیدی در آینده انرژی پاک ایفا خواهد کرد.

۷. چشم‌انداز جهانی؛ تولید انرژی پاک در اولویت دنیا:

با توجه به افزایش تقاضای جهانی برای انرژی‌های پاک و گذار به اقتصاد کم‌کربن، پیشرفت‌هایی از این دست، مسیر را برای دستیابی به اهداف زیست‌محیطی و اقتصادی هموار می‌سازد. نتایج این پژوهش ارزشمند در نشریه معتبر Small منتشر شده است.