پس زمینه الکتروکاتالیستی
فنآوریهای الکتروشیمیایی نوید زیادی برای کربن زدایی بخش انرژی و انتقال اقتصاد به صفر خالص دارند. فناوریهای هیدروژنی مانند پیلهای سوختی و الکترولیزها به دلیل هزینه و دوام محدود هستند. لازم است میزان استفاده، فعالیت و دوام الکتروکاتالیست ها به منظور استفاده گسترده از آنها بهبود یابد. به طور مشابه، باتریهای جریان REDOX برای ذخیرهسازی طولانیمدت انرژی شبکه به الکتروکاتالیستها برای واکنشهای اکسیداسیون/کاهش متکی هستند که به کاتالیزورهای فراوان و بادوام نیاز دارند. این فناوریها به الکتروکاتالیستهای نانومقیاس و الکترودهای متخلخل برای افزایش سطح و استفاده از کاتالیزور متکی هستند. به طور کلی، شکل 1 خلاصه ای ازاشعه ایکستکنیک سی تی و چگونگی استفاده از آن برای مطالعه پدیدههای مقیاس نانو و میکرومتر مرتبط با الکتروکاتالیز در دستگاههای الکتروشیمیایی.
2. چرا X-سی تی برای الکتروکاتالیز مورد نیاز است؟
روش های مشخصه فیزیکوشیمیایی مانند میکروسکوپ الکترونی و طیف سنجی اشعه ایکس تاثیر زیادی در توسعه الکتروکاتالیز داشته اند. تکنیکهای میکروسکوپ الکترونی مانند SEM، TEM و EDS نیز میتوانند اطلاعات ساختاری و عنصری در مورد توزیع کاتالیزورها در لایه کاتالیزور ارائه دهند. علاوه بر این، مشخصههای مبتنی بر الکترون نیاز به نگهداری مداوم از یک محیط خلاء بالا دارد. در مقابل، منابع اشعه ایکس، به ویژه اشعه ایکس سخت، کمتر با مولکول های گاز تعامل دارند و به آماده سازی نمونه ملایم تری نیاز دارند. بنابراین، جامعه الکتروکاتالیستی علاقه مند به توصیف دستگاه های الکتروشیمیایی تمایل به استفاده از تکنیک های اشعه ایکس مانندپراش اشعه ایکس، توموگرافی اشعه ایکس وفلورسانس اشعه ایکس.توموگرافی اشعه ایکس در مقیاس میکرو برای توصیف و درک سیستم های الکتروشیمیایی در مقیاس میکرون بسیار سودمند است و استفاده از این تکنیک سهم مهمی در درک مورفولوژی لایه های کاتالیزور و اثرات آنها بر انتقال جرم دارد. همانطور که در شکل نشان داده شده است. 3، در نتایج بازسازی سه بعدی و نتایج تقسیمبندی، میتوان به وضوح مشاهده کرد که آند پلاتین، کاتد بدون پلاتین، تشکیل آب مایع در شکاف کاتد، و جدا شدن بین کاتالیزور پلاتین و فیلم منبسط شده.
