Eigen RadarBilim
Analiz

Deniz suyu katalizörü, klor tepkimesini sınırlayarak 2.450 saat çalıştı

Flor katkılı kobalt katalizör, laboratuvarda deniz suyunu elektroliz eden bir hücrede 2.450 saat çalıştı. Hakemli çalışma, dayanıklılığı elektrot yakınındaki klorür hareketinin ve katalizördeki oksijen oluşum yolunun değişmesiyle açıklıyor. Doğal deniz suyuna sodyum hidroksit eklendi; değişen akıma dayanıklılık ise ayrı bir deneyde yapay deniz suyuyla sınandı. Sonuç, belirli hücre koşullarındaki ölçümlere dayanıyor.

Bilim··Öğle
Laboratuvar tezgâhındaki saydam zarlı hücrede elektrotların çevresinde kabarcıklar görülüyor; hücreye hortumlar ve kırmızı-siyah kablolar bağlı.

Uzun deneyde doğal deniz suyuna alkali eklendi

Flor katkılı kobalt katalizör kullanan küçük bir zarlı hücrede deniz suyunun elektrolizi 2.450 saat sürdü. Hakemli deney, 4 cm² etkin alanda ve 60 °C sıcaklıkta yürütüldü; deniz suyunun doğal örneği, 1 M sodyum hidroksitle desteklendi. Santimetrekare başına 0,5 amper akım yoğunluğunda gerilim bozulması saatte 24,9 mikrovolt olarak bildirildi. Karşılaştırmada kullanılan iridyum oksit katalizörü 648 saat çalıştı.[1]

Flor hem çözeltide hem katıda rol oynuyor

Anoda ulaşan klorür, istenmeyen klor tepkimelerini besleyerek katalizörü aşındırabiliyor. Başlangıçtaki kobalt hidroksit, çalışma sırasında kobalt oksihidrokside dönüştü. Araştırmacılar çözeltiye geçen florun çevredeki su yapısını değiştirdiğini ve yakın sodyum-klorür çiftlerinin oluşmasını desteklediğini öne sürüyor. Bu düzen, klorürün yüzeye doğru hareketini sınırlıyor. Raman ölçümlerinde karşılaştırma katalizörlerinde görülen klor ara ürünü işaretleri florlu yüzeyde saptanmadı.[1]

Katıda kalan flor ise komşu kobalt atomları arasındaki uzaklığı kısalttı. Bununla ilişkili oksijen oluşum yolu, oksijen izotopları ve kızılötesi ölçümlerle incelendi. İyon hareketini araştıran atomik hesaplamalar, çözücünün tüm hareketli yapısını ve gerçek yüzeyin karmaşıklığını temsil etmiyordu.[1]

Değişen akım ayrı bir hücre deneyinde sınandı

Değişken akım sınamasında sodyum hidroksit ve sodyum klorür içeren yapay deniz suyu kullanıldı. Deneyde 1.250 saat boyunca üç akım yoğunluğu arasında geçiş yapıldı: santimetrekare başına 1, 0,5 ve 0,25 amper. Bu koşullar, doğal deniz suyundaki uzun çalışmadan farklıydı. Hücre ölçümleri çözelti direnci çıkarılmadan verildi; sonuçlar laboratuvar düzeneğine ve belirtilen elektrolite ait.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıNature CommunicationsFlor katkılı katalizör, alkali deniz suyunda klor tepkimesini sınırladı↩1↩2↩3↩4