به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به نقل از دانشگاه صنعتی شریف، مقاله محمدمهدی نجفپور عضو هیئت علمی دانشکده شیمی دانشگاه صنعتی شریف در مجله معتبر انجمن شیمی آلمان Angewandte Chemie: International Edition به چاپ رسید.
در بخشی از این مقاله آمده است؛ شکافت مولکولهای آب با استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر و تولید هیدروژن به عنوان یکی از روشهای امیدبخش برای ذخیرهسازی انرژی شناخته میشود. این فرآیند، بهویژه در زمینه استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر به جای سوختهای فسیلی، امکان حرکت سریعتر به سمت استفاده گستردهتر از انرژیهای پاک را فراهم میکند. اما شکافت آب بهطور قابلتوجهی تحت تأثیر واکنش اکسایش آب قرار دارد که خود یک واکنش پیچیده چهار الکترونی است. به همین دلیل، توسعه و شناسایی کاتالیستهای مؤثر در اکسایش آب اهمیت بسیاری دارد. این واکنش در زمینههایی نظیر تولید انرژی، شیمی حالت جامد، شیمی معدنی، الکتروشیمی، فتوسنتز مصنوعی، فتوکاتالیست و الکتروکاتالیست و در بسیاری از تحقیقات دیگر، نقش کلیدی اافتههای کلیدی این پژوهش، حضور یون آهن (IV) در ساختار این ترکیبات است. این یونها به دو شکل مختلف ظاهر میشوند: یونهای سطحی که بهعنوان مراکز اصلی واکنش اکسایش آب عمل میکنند و یونهای موجود در داخل ساختار که نقش مهمی در تجمع بار و نه اکسایش آب دارند. همچنین بر اساس این فرضیه، در پتانسیلهای مختلف الکتریکی، مراکز مختلفی در واکنش اکسایش آب فعال میشوند؛ به عبارت دیگر، یک نوع مرکز خاص مسئولیت واکنش اکسایش آب در تمام پتانسیلها را بر عهده ندارد. این پژوهش علاوه بر ارائه بینشهای جدید درباره مکانیسمهای اکسایش آب در ترکیبات نیکل- آهن، مسیرهایی نوین برای بهینهسازی کاتالیستهای مبتنی بر این ترکیبات را نیز نشان میدهد.