Autorzy przeprowadzonych w tej sprawie eksperymentów wykorzystali metodę napromieniowania jonowego, dzięki której mogli kontrolować rozmiar, skład oraz różne właściwości powstałych nanocząstek. O szczegółach tych badań możemy przeczytać w publikacji zamieszczonej na łamach Energy & Environmental Science.
Jak wyjaśnia Bilge Yildiz, która kierowała wysiłkami w tej sprawie, dzięki dokonanym postępom pojawiła się nadzieja na wielki postęp w dziedzinach obejmujących między innymi projektowanie ogniw paliwowych wykorzystywanych do generowania energii elektrycznej oraz produkcję surowców wodorowych, które zostaną później wykorzystane w przemyśle chemicznym.
Ogniwa paliwowe i ogniwa elektrolizy wykorzystują reakcje elektrochemiczne zachodzące w katodzie i anodzie oddzielonych elektrolitem. Reakcje zachodzące w obu tych częściach przebiegają w odwrotnym kierunku. Jeśli zaś chodzi o katalizatory, dzięki którym reakcje zachodzą szybciej, to produkowano je do tej pory na przykład z materiałów metalowo-tlenkowych. Niestety, cechowały się one niską trwałością, a nawet jeśli udawało się uniknąć takich komplikacji, to wciąż brakowało możliwości kontrolowania właściwości nanocząstek.
Powstające z udziałem napromieniowania jonowego nanocząstki mogą być kontrolowane pod względem właściwości
To właśnie wspomniane napromieniowanie jonowe okazało się kluczem do sukcesu. W toku prowadzonych eksperymentów ich autorzy zaobserwowali, że skierowanie wiązki jonów na elektrodę w momencie, gdy dochodziło do rozpuszczania nanocząstek metalu na powierzchni elektrody, umożliwiło kontrolowanie kilku właściwości powstałych nanocząstek. O jakich aspektach mowa? Naukowcy wymieniają rozmiar, skład, gęstość i lokalizację tych nanocząstek.
Za przykład członkowie zespołu badawczego podają sytuację, w której napromieniowanie określonymi pierwiastkami prowadziło do zmiany składu nanocząstek. Udało im się nawet zmienić ich rozmiary i sprawić, by były znacznie mniejsze od powstałych z użyciem konwencjonalnych metod. Jak dodaje Yildiz, wykorzystana w toku eksperymentów metoda, czyli napromieniowanie, sprawia, iż można wybrać dowolny tlenek oraz jon, który zostanie napromieniowany i rozpuszczony.
Czytaj też: Nie ma tam żadnej materii, a wciąż coś tam jest. Czym tak naprawdę jest próżnia?
To prowadzi do wielu przydatnych możliwości, a jakby tego było mało, zauważono także defekty w samej elektrodzie, które mogą zapewniać chociażby wzrost gęstości powstałych nanocząstek. Co więcej, te powstałe z udziałem napromieniowania jonowego cechowały się wyższą aktywnością katalityczną od zmierzonej w przypadku powstałych z udziałem konwencjonalnego rozpuszczania termicznego.
