تحسين الأداء التحفيزي من خلال التآزر بين الموجات فوق الصوتية والبلازما للحفاز PtGaPCoOx تحت شروط معتدلة
|
الباحثون المشاركون |
د. وائل الزعبي – Yujun Sheng – محمد ربيع ثلجي – د. باسم عصفور – Stefano Leoni – د. عبد الله المحمود – Jee-Hyun Kang – أ. د. عبد الوهاب علاف – Young Gun Ko |
|
منشور في |
SusMat, Early View, article number e70029, July 2025. |
|
الملخص |
لا يزال التأثير التآزري لمحفزات حاملة ثنائي المكونات عبر التحضير السهل يُمثل تحدياً محورياً في التحفيز، وخاصةً عند الظروف المعتدلة. لذلك، تُقدم هذه الدراسة استراتيجيةً تعتمد على الموجات فوق الصوتية والبلازما لإنتاج محفز من النوع PtGaPCoCoO@TiOx مُغلّف داخل إطار سبيكة عالية الإنتروبية. تركز الطريقة المتبعة على بلازما لحظية عالية الحرارة مُولّدة عن تآزر حقل كهربائي وموجات فوق الصوتية في وسط مائي. تُوضح هذه الدراسة أيضاً أصل التأثير ثنائي الوظيفة في محفزات PtGaPCoCoO المحملة على ركازة، فائقة الاستقرار، والمتوضعة على طبقة من الـ TiOx القابلة للإرجاع، مما يُحقق النشاط التحفيزي الأمثل والأداء الأمثل لتفاعل لتوليد الهيدروجين (HER). ضُبط توزع التركيب PtGaPCo في PtGaPCoCoO@TiOx المتوضع على الركازة التيتانية المسامية من خلال حدوث تفاعلات قوية بين المعدن والركازة، وذلك بالاستفادة من المعاملات اللحظية عالية الطاقة الناتجة من انفراغ البلازما والموجات فوق الصوتية تحت الشروط المحيطة في الماء. يُظهر المحفز PtGaPCoCoO@TiOx انتقائية ومتانة ملحوظتين في هدرجة 3-نيتروفينيل أسيتيلين، حتى بعد 25 دورة بمعدلات تحويل عالية، متفوقاً بشكل ملحوظ على المحفزات المقارنة التي تفتقر إلى معالجة البلازما بالموجات فوق الصوتية وغيرها من المحفزات المذكورة. علاوة على ذلك، يُظهر المحفز نشاط HER استثنائياً، يتضح من خلال جهد عال بلغ 187 مللي فولت عند كثافة تيار تبلغ 10 مللي أمبير/سم² ومنحدر تافل يبلغ 152 مللي فولت/ديسيلتر. يمكن أن يُعزى هذا التحسن إلى زيادة كثافة الإلكترونات على سطح البلاتين داخل السبيكة PtGaPCo. تسلط النتائج الحاصلة الضوء على إمكانية تحقيق تفاعلات كيميائية تآزرية بين مواقع المعادن النشطة في المحفزات المستقرة القابلة للتطبيق الصناعي. الكلمات المفتاحية: فعالية، حفاز، جسيمات نانوية معدنية، أكسدة، إرجاع. |
|
رابط البحث كاملاً |
