Výzkum z Ostravy přispívá k vývoji nových materiálů pro výrobu vodíku a energetické technologie
Náš kolega Masoud Shahrokhi ze skupiny Fyziky nanostruktur Katedry fyziky Přírodovědecké fakulty Ostravské univerzity publikoval studii v časopise ACS Applied Energy Materials , ve které se zaměřil na návrh a analýzu nových jednoatomových katalyzátorů pro důležité elektrochemické reakce související s udržitelnou energetikou.
Pomocí výpočtů z prvních principů zkoumal vlastnosti jednotlivých atomů kovů ukotvených na speciálně upravených dvourozměrných uhlíkových materiálech. Tyto systémy byly hodnoceny z hlediska jejich schopnosti podporovat tři klíčové reakce: vývoj vodíku (HER), vývoj kyslíku (OER) a redukci kyslíku (ORR). Právě tyto procesy hrají zásadní roli například při výrobě vodíku ze štěpení vody nebo ve fungování moderních elektrochemických zdrojů energie.
„Jednoatomové katalyzátory představují zajímavou cestu k efektivnějšímu využití kovů v energetických aplikacích. Naším cílem bylo identifikovat takové kombinace materiálů, které by dokázaly podporovat více důležitých reakcí současně a mohly být využitelné v různých typech energetických zařízení,“ vysvětluje autor studie Masoud Shahrokhi.
Výsledky ukázaly, že některé z navržených systémů vykazují současně vysokou aktivitu pro více elektrochemických reakcí. Nejlépe si vedly konfigurace Rh@N-TpG a Pd@P-TpG, které podle provedených výpočtů dosahují velmi dobrých parametrů pro všechny tři sledované procesy.
Studie zároveň přináší nové poznatky o vztahu mezi atomární strukturou materiálů a jejich katalytickými vlastnostmi. Tyto informace mohou pomoci při cíleném návrhu nových elektrokatalyzátorů pro technologie spojené s výrobou vodíku, ukládáním energie nebo kovovzdušnými bateriemi.
Jde o další z výstupů, který vznikl pod hlavičkou strategického projektu Life Environment Research Center Ostrava (LERCO) s reg. č. CZ.10.03.01/00/22_003/0000003, který jako jeden z nástrojů umožňuje transformaci Moravskoslezského kraje (dále MSK) z „uhelného“ na „zdravější a chytřejší“ region.
Zveřejněno / aktualizováno: 15. 06. 2026
