به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ستاد نانو، در پژوهش محققان ایرانی، ترکیب آمورف بورات سه فلزی آهن، کبالت و نیکل به عنوان یک ماده پیشرفته با استفاده از هیدروکسید دوگانه لایه‌ای این فلزات سنتز شد.
از این ترکیب به عنوان کاتالیست واکنش شکافت آب و کاتالیست کاتد باتری روی-هوا استفاده شد که در تمامی موارد عملکرد فوق‌العاده‌ای از خود نشان داد.
دستاوردهای این پژوهش در مجله Advanced Energy Materials با IF = ۲۹.۷ به چاپ رسید و این مجله، طرح گرافیکی این مقاله را به عنوان طرح روی جلد (Front Cover) خود برگزید.
الکتروکاتالیست‌های آمورف که بر خلاف ساختارهای بلورین نظم بلند برد نداشته و فقط از نظم کوتاه‌برد برخوردار هستند، نسبت به همتاهای کریستالی خود فعالیت کاتالیستی بهتری نشان می‌دهند و این ویژگی به دلیل انعطاف‌پذیری ساختاری در مقیاس اتمی، نقص‌های ساختاری و سهولت در دسترس بودن سایت‌های فعال آنها است.
در این کار تحقیقاتی، الکتروکاتالیستی با ساختار آمورف از عناصر آهن، کبالت و نیکل سنتز شد و به واسطه نقش فعال الکتروکاتالیستی این سه عنصر فلزی که هر کدام از آنها در نمودارهای آتشفشانی (volcano plots) مربوط به فرایندهای تولید هیدروژن (HER)، تولید اکسیژن (OER) و واکنش کاهش اکسیژن (ORR) نقش بسزایی را ایفا می‌کنند، کاتالیست سه فلزی تهیه شده عملکرد بسیار خوبی از خود نشان داد به گونه‌ای که حتی در بعضی از مواقع از کاتالیست‌های مبنا و معیاری همچون پلاتین و روتنیم بهتر بود.
به واسطه عملکرد چند منظوره و ایفای نقش کاتالیستی مؤثر برای هر سه فرایند فوق، از این کاتالیست به عنوان الکتروکاتالیست واکنش‌های شکافت آب (Overall water splitting) و ماده کاتدی باتری روی-هوا (zinc-air) استفاده شد.
این کار پژوهشی، حاصل کار گروهی با محوریت گروه تحقیقاتی پروفسور میرفضل‌اله موسوی از دانشگاه تربیت مدرس و با همکاری دکتر معصومه مولودی، دکتر ابوالحسن نوری و دکتر یاسین شبانگلی (فارغ التحصیل پیشین گروه تحقیقاتی) از دانشگاه تربیت مدرس، دکتر محمد صفی رحمانی‌فر از دانشگاه شاهد، Richard Kaner، Maher El-Kady و Nahla Mohamed از دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA) آمریکا بوده که در مجله Advanced Energy Materials به چاپ رسیده است.
نویسندگان این مقاله امیدوارند که این کار پژوهشی گامی هرچند کوچک در مسیر توسعه الکتروکاتالیست‌های چند منظوره با عملکرد مطلوب تلقی شود و راه را برای پژوهشگران این عرصه روشن‌تر از قبل کند.
