В 2025 году исследователи из Нидерландов использовали многоуровневое рентгеновское рассеяние на пучковой линии ID02, чтобы изучить активацию и деактивацию оксидных медных электрокатализаторов во время восстановления углекислого газа (CO2). Это исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, предлагает новые подходы к созданию более долговечных материалов для электрохимического преобразования CO2, что является ключевым шагом в переработке промышленных химических отходов и переходе к возобновляемым источникам энергии.
Ключевые моменты
Проблема: электрокатализаторы подвергаются структурным изменениям во время работы, что снижает их эффективность.
Метод: ученые использовали одновременное широкоугольное и малоугольное рентгеновское рассеяние (WAXS/SAXS), чтобы отследить структурные изменения частиц оксида меди.
Результаты: деактивация катализатора связана с увеличением шероховатости поверхности на нанометровом уровне.
Подтверждение: дополнительный анализ с помощью рамановской спектроскопии показал, что изменения на поверхности приводят к снижению активности восстановления CO и увеличению выделения водорода.
Это исследование демонстрирует эффективность многоуровневого рентгеновского рассеяния для понимания поведения электрокатализаторов. Оно закладывает основу для разработки более стабильных и селективных катализаторов, что может революционизировать область электрохимического преобразования CO2.