دانشگاه رازی

بحران جهانی انرژی و پیامدهای زیست‌محیطی ناشی از مصرف گسترده سوخت‌های فسیلی، توسعه فناوری‌های نوین تولید انرژی پاک و پایدار را به یکی از مهم‌ترین اولویت‌های پژوهشی تبدیل کرده است. در این بین، هیدروژن به ‌عنوان یک حامل انرژی پاک با چگالی انرژی بالا و بدون تولید آلاینده‌های کربنی، توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرده است. با این حال، فرآیند متداول الکترولیز آب به دلیل کندی سینتیک واکنش تولید اکسیژن (OER) و نیاز به ولتاژ بالا، با محدودیت‌های جدی از نظر مصرف انرژی روبه‌رو است. یکی از راهکارهای موثر برای کاهش مصرف انرژی در الکترولیز، جایگزینی واکنش OER با واکنش‌های اکسایش مولکول‌های کوچک آلی نظیر متانول، اتانول و اوره است. این واکنش‌ها علاوه بر برخورداری از سینتیک سریع‌تر و پتانسیل ترمودینامیکی پایین‌تر، امکان تولید همزمان هیدروژن و تبدیل ترکیبات آلی را نیز فراهم می‌کنند. در این راستا، طراحی الکتروکاتالیست‌های دوعملکردی با فعالیت بالا، پایداری مناسب و هزینه ساخت پایین از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در پژوهش حاضر، یک الکتروکاتالیست دوعملکردی و متخلخل CeS?@Ni?S?–NiS/NF با موفقیت از طریق رشد یک چارچوب فلز–آلی سریم (Ce-MOF) بر روی فوم نیکل و انجام فرآیند سولفیداسیون سنتز شد. در ابتدا، ساختار Ce-MOF به‌صورت مستقیم در دمای اتاق بر سطح فوم نیکل رشد داده شد و سپس طی فرآیند هیدروترمال در حضور تیواستامید، به ساختار سولفیدی