Bu məqalə Science X-in redaksiya prosesinə və siyasətlərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilmişdir. Redaktorlar məzmunun etibarlılığını təmin edərkən aşağıdakı atributları vurğuladılar: Mis sulfid (CuS) katalizatorları CO2-nin elektrokimyəvi azaldılması zamanı davamlı olaraq öz səthini rekonstruksiya edir, Tokio, Yaponiya Elmlər İnstitutunun araşdırmasına görə. Tədqiqatçılar potensial pilləli elektroliz zamanı baş verən dinamik səth dəyişikliklərinin arxasındakı mexanizmi aşkar edərək, kükürd və oksigenin katalizator aktivliyində və məhsulun seçiciliyində necə fərqli rol oynadığını aşkar edərək, təkmilləşdirilmiş CO2-yə çevrilmə texnologiyalarına yol açdılar.
Elektrokimyəvi karbon qazının (CO₂) azaldılması bərpa olunan elektrik enerjisindən istifadə edərək istixana qazı emissiyalarını qiymətli kimyəvi maddələrə çevirmək üçün perspektivli bir yol təqdim edir. Tədqiq olunan bir çox katalizatorlar arasında mis sulfid (CuS) çoxluğu, aşağı qiyməti və CO₂-ni faydalı məhsullara çevirmək qabiliyyətinə görə diqqəti cəlb etmişdir. Artan diqqəti cəlb edən bir texnika potensial addım metodudur.
Bu üsulda katalizator dəfələrlə alternativ mənfi və müsbət elektrik potensiallarına məruz qalır. Bu üsul CuS katalizatorlarında CO₂ reduksiyasının seçiciliyini yaxşılaşdırdığı göstərilmişdir; lakin, bu təkmilləşdirilmiş performansa cavabdeh olan səth dəyişiklikləri əsasən naməlum olaraq qalmışdır. Bu sualı həll etmək üçün Tokio Elm İnstitutunun (Science Tokyo), Yaponiyanın Materialşünaslıq və Mühəndislik Departamentindən dosent Akira Yamaquçinin başçılıq etdiyi tədqiqat qrupu, aspirant Hisanobu Taqa və Elm Tokiodan professor Masahiro Miyauçi ilə birlikdə CuS səthinin potensial CO₂-nun elektrokimyəvi reaksiyası zamanı necə təkamül etdiyini araşdırdı.
Tədqiqat Materials Advances jurnalında 18 avqust 2026-cı ildə dərc edilib. Onların tapıntıları katalizatorun reaksiya boyu davamlı struktur dəyişikliklərinə məruz qaldığını, kükürd və oksigenin məhsulun formalaşmasına nəzarətdə fərqli, lakin tamamlayıcı rol oynadığını ortaya qoyur. "Biz potensial mərhələli proses zamanı katalizator səthinin necə dəyişdiyini və bu çevrilmələrin reaksiya yoluna necə təsir etdiyini aşkar etməyə çalışdıq" dedi Yamaquçi.
Tədqiqatçılar elektrokimyəvi reaksiyalardan əvvəl, zamanı və sonra katalizatoru izləmək üçün rentgen şüalarının difraksiyası, rentgen fotoelektron spektroskopiyası, skan edən elektron mikroskopiyası və in situ Fourier transform infraqırmızı spektroskopiyası kimi xarakteristika üsullarını birləşdirdilər. Bu təhlil göstərdi ki, mənfi potensialın tətbiqi CuS-ni qismən azaldıb, bəzi kükürd atomlarının səthi tərk etməsi və metal mis (Cu⁰) aktiv sahələrinin yaranmasına səbəb olur. Bu aktiv sahələr CO₂-ni adsorbsiya etməyə və əsas reaksiya aralıq məhsullarına çevrilməyə imkan verir və nəticədə qarışqa turşusu kimi birləşmələr əmələ gətirir.
Eynilə, müsbət potensial tətbiq edildikdə, elektrolitdən olan oksigen tərkibli növlər mis (I) oksidi (Cu₂O) yaratmaq üçün bu mis yerləri ilə reaksiya verdi. Mənfi potensiala qayıtmaq oksidin yenidən metal misə çevrilməsinə gətirib çıxardı, nəticədə reaksiya boyu katalizatorun davamlı rekonstruksiya dövrü baş verdi. Bu dinamik davranış katalizator səthlərinin elektrokimyəvi əməliyyat zamanı əsasən dəyişməz qalması ilə bağlı adi fərziyyə ilə ziddiyyət təşkil edir.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
