तीव्र जल विद्युत अपघटन के लिए ऑक्सीजन उत्पन्न करने वाले उत्प्रेरकों का निर्माण

हरित हाइड्रोजन (H2) उत्पादन के लिए जल विद्युत अपघटन का उपयोग, जो नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित होता है, सतत विकास के लिए एक आशाजनक राह है। प्रोटॉन-एक्सचेंज-मेम्बरane जल विद्युत अपघटन (PEMWE) H2 उत्पादन प्रौद्योगिकियों में से एक है। हालाँकि, इसे औद्योगिक स्तर पर लागू करने में महत्वपूर्ण चुनौतियाँ हैं, विशेषकर ऑक्सीजन उत्पत्ति प्रतिक्रिया (OER) के संबंध में। OER, एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया जिसके अंतर्निहित धीमे गतिविज्ञान को अतिरिक्त क्षमता की आवश्यकता होती है, कुल जल-विभाजन दक्षता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। PEMWE में अधिकांश OER इलेक्ट्रोकैटालिस्ट उच्च ऑक्सीकरण संभावनाओं पर कठोर अम्लीय वातावरण में खराब स्थिरता से संघर्ष कर रहे हैं। हालाँकि, दुर्लभ पृथ्वी धातु ऑक्साइड, जैसे कि इरिडियम या रूथेनियम ऑक्साइड, वाणिज्यिक ऑक्सीजन उत्पन्न करने वाले इलेक्ट्रोकैटालिस्ट (OECs) में स्थिरता प्रदान करते हैं, उनका उपयोग आर्थिक और स्थायी रूप से व्यवहार्य संचालन प्राप्त करने पर निर्भर करता है। एक वैकल्पिक दृष्टिकोण उच्च गतिविधि और दीर्घकालिक स्थिरता बनाए रखने वाले निम्न या गैर-कीमती धातु-आधारित OECs का विकास है। हालाँकि इस प्रकार के सामग्री वर्तमान में कीमती धातु-आधारित OECs की तुलना में कम गतिविधि और स्थिरता प्रदर्शित करते हैं, उनकी कार्यक्षमता में सुधार के लिए उल्लेखनीय प्रगति की गई है। यह समीक्षा निम्न या बिना कीमती धातु सामग्री पर आधारित अम्लीय-स्थिर OECs के डिजाइन में हाल की प्रगति का एक अवलोकन प्रदान करती है। यह अम्लीय माध्यम में OECs के थर्मोडायनामिक्स और अपघटन तंत्र, गतिविधि और स्थिरता के लिए मूल्यांकन मापदंडों, सक्रिय और अम्ल-स्थिर OECs के विकास के लिए रणनीतियों, और अम्लीय जल विद्युत अपघटन की चुनौतियों और अवसरों में गहराई से जाएँ। इन पहलुओं का विस्तृत विश्लेषण करके, यह समीक्षा सक्रियतापूर्वक टिकाऊ OECs के निर्माण के अवसरों की पहचान करने का उद्देश्य रखती है।