Ma kétségek nélkül kijelenthetjük, hogy a fosszilis tüzelőanyagok alternatívájára van szükség. A fosszilis tüzelőanyagok nemcsak megújuló energiaforrások, hanem a globális felmelegedés és a légszennyezés vezető okai is. Így világszerte sok tudós reménykedik abban, amit a jövő tüzelőanyagának tekint: a hidrogénben (H2). Habár a H2 tiszta tüzelőanyag, hihetetlenül nagy energiasűrűséggel, nagy mennyiségű hatékony előállítása továbbra is nehéz technikai kihívás.
[wp_ad_camp_1]
A víz felosztása a H2 előállításának egyik legismertebb módszere. Bár sokféleképpen lehet ezt megtenni, a legjobban teljesítő vízmegosztási technikák drága fémekből, például platinából, ruténiumból és irídiumból készült elektrokatalizátorokat tartalmaznak. A probléma abban rejlik, hogy a bőséges fémekből készített ismert elektrokatalizátorok meglehetősen hatástalanok az oxigénfejlődési reakcióban (OER), amely a vízmegosztási folyamat legnagyobb kihívása. Az ACS Applied Energy Materials egyik nemrégiben megjelent tanulmányában a japán Tokiói Műszaki Intézet tudóscsoportja figyelemre méltó elektrokatalizátor-jelöltet talált a költséghatékony vízfelosztáshoz: kalcium-vas-oxidot (CaFe2O4).
Míg a vas-oxidok közepesek az OER-ben, korábbi tanulmányok megállapították, hogy más fémekkel való kombinálása valóban hasznos szintre növelheti teljesítményüket. Azonban, amint Dr. Yuuki Sugawara adjunktus és vezető szerző megjegyzi, senki nem koncentrált a CaFe2O4-re, mint potenciális OER elektrokatalizátorra. „Szerettük volna feltárni a CaFe2O4 potenciálját és tisztázni más vasalapú bimetál-oxidokkal történő összehasonlítás révén azokat a döntő tényezőket, amelyek elősegítik OER-aktivitását” – magyarázza. Ennek érdekében a csapat hatféle vasalapú oxidot tesztelt, köztük a CaFe2O4-et.