| Anotácia: |
Projekt “Eco-Friendly Surface Modification of Electrode Materials in Deep Eutectic Solvents: An Innovative Strategy for Enhancing Photo- and Electrocatalysts for the Hydrogen Evolution Reaction” je dvojročný výskumný projekt zameraný na pokrok vo vývoji účinných foto- a elektrokatalyzátorov pre reakciu na tvorby vodíka (HER). Tento výskum sa zameriava na skúmanie kinetiky a mechanizmov elektrolytickej depozície, elektrooxidácie a bezprúdovej depozície foto- a elektroaktívnych vrstiev na nízkonákladové substráty s použitím ekologických elektrolytov, konkrétne hlboko eutektických rozpúšťadiel (DESs) pri izbovej teplote. Konečným cieľom je vyrábať vysokovýkonné katódové materiály pre ekologickú výrobu „zeleného“ vodíka. Projekt rieši kritickú potrebu udržateľnej výroby vodíka prostredníctvom elektrolýzy s využitím obnoviteľných zdrojov energie.Zatiaľ čo HER je dobre pochopená, hľadanie nákladovo efektívnych, hojne sa vyskytujúcich a odolných elektródových materiálov s porovnateľnou alebo vyššou katalytickou aktivitou ako ušľachtilé kovy zostáva nevyhnutné. Ušľachtilé kovy sú obmedzené ich cenou, dostupnosťou, trvanlivosťou a náchylnosťou na znižovanie účinnosti katalyzátora. Tento výskumný projekt sa zameriava na tri hlavné ciele: 1. Skúmanie procesov elektrooxidácie titánu a jeho zliatin v DESs s cieľom vytvoriť vysoko organizované nanoštruktúrované vrstvy oxidu titaničitého s vynikajúcou fotokatalytickou aktivitou pre HER. 2. Štúdium elektrochemickej depozície niklu, kobaltu, zliatin Ni-Co a ich kompozitov na substráty neušľachtilých kovov a vodivé materiály na báze uhlíka s cieľom vytvoriť účinné elektrokatalytické a fotoelektrokatalytické povlaky pre HER. 3. Charakterizácia bezprúdovej depozície elektrokatalyzátorov na báze kobaltu, niklu, zliatin Ni-Co a kovov zo skupiny platiny na rôzne substráty na získanie vysoko účinných elektrokatalyzátorov pre HER. Každý cieľ zahŕňa určenie kinetických parametrov, ako sú rýchlostné konštanty, aktivačné energie a pochopenie základných mechanizmov. Katalytická aktivita novo vyvinutých elektródových materiálov bude stanovená vyhodnotením parametrov ako je nadmerný potenciál vývoja vodíka a hustota výmenného prúdu v rôznych vodných roztokoch.V projekte sa používajú hlboko eutektické rozpúšťadlá známe svojimi atraktívnymi fyzikálno-chemickými vlastnosťami, stabilitou a biologickou odbúrateľnosťou, čo zaisťuje ekologický prístup.Metodologicky sa v projekte používajú pokročilé techniky vrátane elektrochemických metód, spektrálne analýzy (SEM, AFM, TEM, FTIR, Ramanova spektroskopia, EDS, XRD a XPS) a chemické analýzy (AAS, ICP, XRF) na komplexné skúmanie a charakterizáciu elektródových materiálov a povlakov. Štatistické metódy pomôžu pri analýze a interpretácii nameraných dát.Výskumný tím využíva multi- a interdisciplinárne prístupy, princípy otvorenej vedy, FAIR prístup k údajom a rodovú rovnosť vo výskume s cieľom zabezpečiť robustný vedecký pokrok založený na spolupráci.Medzi očakávané výsledky projektu patrí vývoj teórií popisujúcich dizajn a vlastnosti inovatívnych foto- a elektrokatalyzátorov, vytvorenie rôznorodého a súdržného výskumného tímu, rozšírenie výskumných možností a zvýšená viditeľnosť pre mladých vedcov. V konečnom dôsledku tento projekt prispieva k rozvoju udržateľnej výroby vodíka a podporuje záväzok EÚ a SK k ekologickému vodíkovému hospodárstvu. |
