در این پژوهش، ترکیب آمورف بورات سه فلزی آهن، کبالت و نیکل به‌عنوان یک ماده پیشرفته با استفاده از هیدروکسید دوگانه لایه‌ای این فلزات سنتز شد. از این ترکیب به‌عنوان کاتالیست واکنش شکافت آب و کاتالیست کاتد باتری روی-هوا استفاده شد که در تمامی موارد عملکرد فوق‌العاده ای از خود نشان داد. دستاورد این پژوهش در مجله Advanced Energy Materials با IF = 29.7 به چاپ رسید و این مجله معتبر طرح گرافیکی این مقاله را به‌عنوان طرح روی جلد (Front Cover) خود برگزید.
پژوهش محققان ایرانی روی جلد نشریه معتبر بین‌المللی
الکتروکاتالیست‌های آمورف، که برخلاف ساختارهای بلورین نظم بلندبرد نداشته و فقط از نظم کوتاه‌برد برخوردار هستند، نسبت به همتاهای کریستالی خود فعالیت کاتالیستی بهتری نشان می‌دهند. 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. 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 به سزایی 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 موثر برای هر سه فرایند فوق، از این کاتالیست به‌عنوان الکتروکاتالیست واکنش‌های شکافت آب (Overall water splitting) و ماده کاتدی باتری روی-هوا (zinc-air) استفاده شد.
حاصل این کار پژوهشی گروهی که با محوریت گروه تحقیقاتی پروفسور میرفضل‌اله موسوی از دانشگاه تربیت مدرس و با همکاری دکتر معصومه مولودی، دکتر ابوالحسن نوری و دکتر یاسین شبانگلی (فارغ‌التحصیل پیشین گروه تحقیقاتی) از دانشگاه تربیت مدرس، دکتر محمدصفی رحمانی فر از دانشگاه شاهد، Richard Kaner، Maher El-Kady و Nahla Mohamed از دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس (UCLA) آمریکا صورت پذیرفته در مجله ارزشمند Advanced Energy Materials به چاپ رسیده است. مجله مذکور طرح گرافیکی این مقاله را به‌عنوان طرح روی جلد (Front Cover) خود برگزیده است. نویسندگان این مقاله امیدوارند که این کار پژوهشی گامی هرچند کوچک در مسیر توسعه الکتروکاتالیست‌های چند منظوره با عملکرد مطلوب تلقی گردد و راه را برای پژوهشگران این عرصه روشن‌تر از قبل سازد. برای مشاهده جزئیات این پژوهش، لینک مقاله را کلیک نمایید.
