Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
घर » इलेक्ट्रोकैटलिसिस

इलेक्ट्रोकैटलिसिस

1960
इलेक्ट्रोकेमिकल सेल सेटअप वाली प्रयोगशाला में इलेक्ट्रोकैटलिसिस अनुसंधान।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

Electrocatalysis is a specific form of catalysis that accelerates the rate of electrochemical reactions occurring at an electrode surface. It is a subfield of both catalysis and electrochemistry. Electrocatalysts are crucial for increasing the efficiency and lowering the अतिसंभाव्यता प्रमुख ऊर्जा रूपांतरण प्रतिक्रियाओं के लिए (किसी प्रतिक्रिया को उचित दर पर संचालित करने के लिए आवश्यक अतिरिक्त वोल्टेज)।

Electrocatalysis is fundamentally linked to heterogeneous catalysis but with the added dimension of an applied electrical potential controlling the reaction’s driving force. The उत्प्रेरक is the electrode material itself or a substance coated onto it. Its function is to lower the activation energy for इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण steps. A key performance metric for an electrocatalyst is the overpotential ([latex]\eta[/latex]), defined as the difference between the thermodynamic potential and the actual potential required to achieve a certain current density. An efficient electrocatalyst minimizes [latex]\eta[/latex].

प्रदर्शन का विश्लेषण अक्सर टैफेल प्लॉट का उपयोग करके किया जाता है, जो धारा घनत्व के लघुगणक (log(j)) और अतिविभव (η) के बीच रैखिक संबंध दर्शाता है। इस प्लॉट की ढलान, जिसे टैफेल ढलान कहते हैं, अभिक्रिया क्रियाविधि की जानकारी प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन विकास अभिक्रिया (OER) और ऑक्सीजन अपचयन अभिक्रिया (ORR) अपनी धीमी गति के लिए कुख्यात हैं, जिसके लिए उच्च अतिविभव की आवश्यकता होती है। इन अभिक्रियाओं के लिए सस्ते, प्रचुर मात्रा में और कुशल विद्युत उत्प्रेरक (जैसे प्लैटिनम के विकल्प) विकसित करना नवीकरणीय ऊर्जा अनुसंधान का एक प्रमुख लक्ष्य है, क्योंकि ये जल विद्युतकारक, ईंधन सेल और धातु-वायु बैटरी जैसी प्रौद्योगिकियों के लिए महत्वपूर्ण हैं। सबेटियर सिद्धांत भी यहाँ लागू होता है, जो कहता है कि आदर्श उत्प्रेरक मध्यवर्ती पदार्थों को न तो बहुत मजबूती से और न ही बहुत कमजोर रूप से बांधता है।

UNESCO Nomenclature: 2202
भौतिक रसायन विज्ञान

Type

रासायनिक प्रक्रिया

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • Michael Faraday’s laws of इलेक्ट्रोलीज़
  • वाल्थर नेर्नस्ट का विद्युत रासायनिक कोशिकाओं के ऊष्मागतिकी पर किया गया कार्य
  • Julius Tafel’s discovery of the relationship between current and अतिसंभाव्यता
  • विद्युत रासायनिक मापों के लिए पोटेंशियोस्टेट का विकास

आवेदन

  • ईंधन सेल (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन ऑक्सीकरण और ऑक्सीजन अपचयन अभिक्रियाएं)
  • हाइड्रोजन उत्पादन के लिए जल इलेक्ट्रोलाइज़र
  • रसायनों का विद्युत संश्लेषण
  • जंग से बचाव
  • इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • non-precious metal उत्प्रेरक (e.g., based on iron, cobalt, nickel) for fuel cells
  • बेहतर सक्रियता और स्थायित्व के लिए एकल-परमाणु इलेक्ट्रोकैटलिस्ट
  • कार्बन डाइऑक्साइड को ईंधन और रसायनों में परिवर्तित करने के लिए विद्युत उत्प्रेरक
  • एक ही इलेक्ट्रोड पर कई प्रतिक्रिया चरणों को पूरा करने वाले टैंडम इलेक्ट्रोकैटलिस्ट
  • एंजाइम सक्रिय स्थलों की नकल करने वाले जैव-प्रेरित इलेक्ट्रोकैटलिस्ट
  • स्व-उपचार करने वाले इलेक्ट्रोकैटलिस्ट जो संचालन के दौरान होने वाली क्षति की मरम्मत कर सकते हैं
  • high-entropy मिश्र धातु catalysts for improved performance in complex reaction environments
  • सौर ऊर्जा से संचालित प्रतिक्रियाओं के लिए प्रकाश-सहायता प्राप्त विद्युत उत्प्रेरण (फोटोइलेक्ट्रोकैटलिसिस)
  • लचीले और पहनने योग्य इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर
  • अमोनिया उत्पादन के लिए नाइट्रोजन स्थिरीकरण हेतु विद्युत उत्प्रेरक प्रणालियाँ
संबंधित विषय: विद्युत उत्प्रेरण, विद्युत रसायन विज्ञान, अतिविभव ईंधन सेलजल विखंडन, इलेक्ट्रोड, टैफेल प्लॉट, ऑक्सीजन विकास प्रतिक्रिया, इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण, धारा घनत्व।

ऐतिहासिक संदर्भ

इलेक्ट्रोकैटलिसिस

1960
1960
1960
1960
1960
1960
1961
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960-05-16
1962

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

नवीनतम परिवर्धन

शीर्ष पोस्ट और लेख

शीर्ष मूल उपकरण

10वां वर्ष सालगिरह

पंजीकृत सदस्यों के लिए पूर्ण आकार की छवियाँ और डाउनलोड 100% निःशुल्क उपलब्ध हैं।