قام فريق بحثي بتطوير مُحفزًا مبنيًا على الذهب (وهو عبارة عن جسيمات نانونية ذهبية على نوع خاص من الركائز وهو كربيد ألفا موليبدنوم “α-Mo”)، يُحول أول أكسيد الكربون والماء إلى تيار من الهيدروجين النقي وثاني أكسيد الكربون عن طريق تفاعل يسمى (WGS)، وهو يُعد من تفاعلات تحويل الماء والغازات، وذلك لاعتقادهم بإمكانية زيادة كفاءة خلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين.
وأوضح الفريق أن هذا المُحفز قد حقق نشاطًا مرتفعًا في درجات الحرارة المنخفضة أثناء إنتاج تيارات الهيدروجين النقية التي تُستخدم في تشغيل خلايا الوقود.
ومن مميزات تفاعل”WGS” أنه ينتج تيارًا من الهيدروجين النقي غير الملوث بالـ”CO”.
كما أنه كان معروف أن استخدام ركائز من الأكاسيد المختلفة أيضًا يؤدي لتفاعل “WGS”، ولكن يُعد استخدام ركائز من “α-MoC ” أفضل حيث أن النشاط التحفيزي في حالة ركائز الأكاسيد منخفضًا للغاية وكان المحفز غير مستقر.
وقد قام الفريق البحثي بوضع الذهب على “α-MoC ” بدلًا من أكاسيد الحديد والسيريوم، وذلك لتحقيق نشاط تحفيزي مرتفع في درجة حرارة منخفضة قد تصل 150 درجة مئوية تحت الصفر، وقد ثَبت أن المحفزات الجديدة أفضل من التقليدية من حيث الكفاءة.
ويشير “كيلي” أحد أعضاء الفريق البحثي أن من مميزات استخدام “α-MoC ” هو أن بإمكانه تنشيط الماء وتكوين أنواعًا نشطة من الهيدروكسل(OH)، والتي يمكنها بعد ذلك التفاعل مع “CO” لإعطاء الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون، لذا فهو يلعب دورًا قويًا في هذا التفاعل، كما أن هذا النظام يعمل بشكل جيد في درجات الحرارة والضغوط اللازمة لنشاط خلايا الوقود.
وقد قامت دراسات باستخدام المجهر الإلكتروني، أظهرت أن الذهب موجود في صورتين مختلفتين في حالة (α-MoC)، الصورة الأولى هي جسيمات نانونية والثانية ذرات سميكة من الذهب.
وقد قام الباحثون بقياس النشاط التحفيزي مع كلا النوعين، ثم قاموا بإزالة الجسيمات النانوية تاركين الذرات فقط، وقد لُوحظ أن النشاط قد انخفض إلى أقل من عُشر مستواه الأصلي، وهذا يدل على أن معظم النشاط نتيجة للجسيمات النانوية.
كتابة: الاء عمارة
مراجعة: ميار محسن
تصميم: ميار محمد
تحرير: علاء الدين محمود
