X-ışını Saçılması, CO2 İndirgenmesi için Bakır Elektrokatalizör Dinamiklerini Ortaya Çıkarıyor

2025'te Hollanda'daki araştırmacılar, karbondioksit indirgenmesi sırasında bakır oksit elektrokatalizörlerinin aktivasyonunu ve deaktivasyonunu araştırmak için ID02 ışın hattında çok ölçekli in-situ X-ışını saçılması kullandılar. *Nature Communications* dergisinde yayınlanan çalışma, endüstriyel kimyasal atıkların geri dönüştürülmesinde ve yenilenebilir enerjiye geçişte çok önemli bir adım olan elektrokimyasal karbondioksit dönüşümü için daha dayanıklı malzemeler oluşturma konusunda fikir veriyor. Elektrokatalizörler çalışma sırasında yapısal değişikliklere uğrayarak verimliliğin azalmasına neden olur. Ekip, bakır oksit parçacıklarının yapısal evrimini izlemek için eş zamanlı geniş açılı ve küçük açılı X-ışını saçılması (WAXS/SAXS) kullandı. Katalizörün deaktivasyonunun nanometre ölçeğinde yüzey pürüzlülüğü ile ilişkili olduğunu gözlemlediler. Raman spektroskopisi kullanılarak yapılan daha ileri analizler, yüzey bölgelerinin evrimini doğrulayarak CO indirgeme aktivitesinin azalmasına ve hidrojen evriminin artmasına yol açtı. Bu bulgular, elektrokatalizör davranışını anlamak için çok ölçekli in-situ X-ışını saçılmasının etkinliğini göstermektedir. Araştırma, CO indirgenmesi için geliştirilmiş stabiliteye ve seçiciliğe sahip elektrokatalizörler tasarlamanın temelini oluşturarak elektrokimyasal karbondioksit dönüşümü alanında potansiyel olarak devrim yaratıyor.