नेचर डटकमय् झायादीगुलिं छितः सुभाय् । छिं छ्यलादीगु ब्राउजर भर्सनय् सिएसएसया समर्थन म्ह्व जक दु । दकलय् बांलाःगु अनुभवया निंतिं, जिमिसं न्हूगु ब्राउजर छ्यलेगु (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररय् कम्प्याटिबिलिटी मोडयात असक्षम यायेगु) सिफारिस याना । थ्व हे झ्वलय्, निरन्तर ग्वाहालि सुनिश्चित यायेत, जिमिसं स्टाइल व जाभास्क्रिप्ट मदयेक साइट क्यनेगु जुइ ।
सीए चिकं (साइक्लोहेक्सानोन व साइक्लोहेक्सानोलया मिश्रण)पाखें एडिपिक एसिड (नाइलन ६६या पूर्ववर्ती)या इलेक्ट्रोसिन्थेसिस छगू दिगो रणनीति ख गुकिलिं कठोर परिस्थिति माःगु परम्परागत विधिया थाय् कायेफु। अथे जुसां, म्हो वर्तमान घनत्व व प्रतिस्पर्धी अक्सिजन विकास प्रतिक्रियां थुकिया औद्योगिक अनुप्रयोगयात यक्व हे सीमित याइ। थ्व ज्याय्, जिमिसं निकेल डबल हाइड्रोक्साइडयात भ्यानेडियम नापं परिमार्जन याना वर्तमान घनत्व अप्वयेकेगु व व्यापक सम्भाव्य दायराय् (१.५–१.९ V vs रिभर्सिबल हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड) उच्च फारेडिक दक्षता (>८०%) कायम यायेगु याना। प्रायोगिक व सैद्धान्तिक अध्ययनं V संशोधनया निगु मू भूमिका लुइकल, गुकिलि तीव्र उत्प्रेरक पुनर्निर्माण व सुधारित साइक्लोहेक्सानोन सोखना ला। अवधारणाया प्रमाणया रुपय्, जिमिसं छगू झिल्ली-इलेक्ट्रोड एसेम्बली दयेका गुकिलिं औद्योगिक रुपं प्रासंगिक वर्तमान घनत्व (३०० mA cm-2)य् उच्च फराडाइक दक्षता (८२%) व उत्पादकत्व (१५३६ μmol cm-२ h-१) दूगु एडिपिक एसिड उत्पादन यात, अथेहे स्थिरता >५० h प्राप्त यात। थ्व ज्यां उच्च उत्पादकत्व व औद्योगिक सम्भावना दूगु एडिपिक एसिडया इलेक्ट्रोसिन्थेसिसया निंतिं छगू दक्ष उत्प्रेरकया प्रदर्शन याइ।
एडिपिक एसिड (AA) दकलय् महत्त्वपूर्ण एलिफेटिक डाइकार्बोक्सिलिक एसिडय् छगू ख व थ्व एसिड मू कथं नाइलन ६६ व मेमेगु पोलिअमाइड वा पोलिमर १ दयेकेगु ज्याय् छ्येलिगु या। औद्योगिक रुपय् ५०–६० भोल्युम% नाइट्रिक एसिडयात अक्सिडाइजिंग एजेन्तया रुपय् छ्येला साइक्लोहेक्सानोल व साइक्लोहेक्सानोन (अर्थात एए चिकं)या मिश्रणयात अक्सिडाइज याना एए संश्लेषण याइ। थ्व प्रक्रियाय् ग्रीनहाउस ग्यासया रुपय् केन्द्रित नाइट्रिक एसिड व नाइट्रोजन अक्साइड (N2O व NOx)या उत्सर्जननाप स्वापू दूगु वातावरणीय चिउताः दु2,3। एच२ओ२यात वैकल्पिक हरित अक्सिडाइजिंग एजेन्तया रुपय् छ्येलेछिंसां थुकिया उच्च लागत व कठोर संश्लेषणया अवस्थां यानाः व्यावहारिक रुपं छ्येलेत थाकुइ, व अप्व लागत प्रभावकारी व दिगो विधि माःगु दु4,5,6।
वंगु दशकय् इलेक्ट्रोकेटालिटिक रासायनिक व इन्धन संश्लेषण विधिं नवीकरणीय ऊर्जा छ्येलेगु व हल्का परिस्थितिइ (दसु, कोथाया तापक्रम व परिवेशया दाब) संचालन यायेगु फाइदाया कारणं वैज्ञानिकतेगु अप्व ध्यान आकर्षित याःगु दु ७,८,९,१०। थ्व ल्याखं माथिया फाइदा प्राप्त यायेगु नापं पारम्परिक उत्पादनय् सामना जुइगु नाइट्रिक एसिड व नाइट्रोजन अक्साइड उत्सर्जनया छ्यलाबुला मदयेकेगु निंतिं केए चिकंयात एएय् इलेक्ट्रोकेटालिटिक रुपान्तरणया विकास तसकं महत्वपूर्ण जुइ (चित्र १क) । अग्रगामी ज्या पेट्रोस्यान एट अल नं याःगु ख, गुम्हेस्यां निकेल अक्सिहाइड्रोक्साइड (NiOOH%) व कम वर्तमान घनत्व cmra2d (NiOOH) य् साइक्लोहेक्सानोन (COR; साइक्लोहेक्सानोन वा साइक्लोहेक्सानोल सामान्यतया KA चिकंया प्रतिनिधित्व याइगु कथं अध्ययन याःगु दु)या इलेक्ट्रोकेटालिटिक अक्सिडेसन प्रतिक्रिया रिपोर्ट यात, तर कम वर्तमान घनत्व cmra2d) य् रिपोर्ट यात। ११,१२ प्राप्त जुल । उबले निसें सीओआरया गतिविधि अप्वयेकेत निकेलय् आधारित उत्प्रेरकया विकासय् उल्लेखनीय प्रगति जूगु दु। दसुया निंतिं, साइक्लोहेक्सानोल१३य् Cα–Cβ क्लिभेजयात प्रोत्साहन बीत छगू कपर-डोप निकेल हाइड्रोक्साइड (Cu-Ni(OH)2) उत्प्रेरक संश्लेषण याःगु ख। जिमिसं नकतिनि सोडियम डोडेसिल सल्फोनेट (SDS) नापं परिमार्जित Ni(OH)2 उत्प्रेरकयात साइक्लोहेक्सानोन १४ यात समृद्ध याइगु हाइड्रोफोबिक माइक्रोइन्भाइरोमेन्ट दयेकेगु रिपोर्ट यानागु दु।
केए चिकंया इलेक्ट्रोअक्सिडेसनं एए उत्पादनया चुनौती । ख न्हापा रिपोर्ट जूगु Ni-आधारित उत्प्रेरक व झीगु उत्प्रेरकया इलेक्ट्रोकेटालिटिक सीओआरया तुलना स्वंगू इलेक्ट्रोड प्रणाली व प्रवाह ब्याट्री प्रणालीइ ११,१३,१४,१६,२६। प्रतिक्रियाया मापदण्ड व प्रतिक्रियाया प्रदर्शनया विस्तृत जानकारी पूरक तालिका १ व २ य् बियातःगु दु ग एच-सेल रिएक्टर व एमईएय् सीओआरया निंतिं झीगु NiV-LDH-NS उत्प्रेरकया उत्प्रेरक प्रदर्शन, गुकिलिं व्यापक सम्भावित दायराय् संचालन याइ।
माथिया विधिं सीओआरया सक्रियताय् सुधार याःसां वर्णित नि-आधारित उत्प्रेरकं अपेक्षाकृत म्हो पोटेंशियलय् जक उच्च एए फैराडे दक्षता (एफई) (>८०%) क्यंगु दु, सामान्यतया रिभर्सिबल हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (आरएचई, संक्षिप्त रुपय् भिआरएचइ)या तुलनाय् १.६ भि स्वया म्हो। थुकथं एएया रिपोर्ट यानातःगु आंशिक वर्तमान घनत्व (अर्थात कुल वर्तमान घनत्वयात एफईं गुणन यानाः) न्ह्याबलें ६० एमए सेमी−२ स्वया म्हो जुइ (चित्र १ख व पूरक तालिका १)। कम वर्तमान घनत्व औद्योगिक आवश्यकता (>200 mA cm−2)15 स्वया यक्व म्हो दु, गुकिलिं उच्च-थ्रूपुट एए संश्लेषणया निंतिं इलेक्ट्रोकेटालिटिक प्रविधियात यक्व पंगः थनी (चित्र १क; शीर्ष)। वर्तमान घनत्व अप्वयेकेत अप्व सकारात्मक विभव (स्वंगु इलेक्ट्रोड प्रणालीया निंतिं) वा अप्व सेल भोल्तेज (निगु इलेक्ट्रोड प्रणालीया निंतिं) छ्येलेछिं, गुगु यक्व इलेक्ट्रोकेटालिटिक रुपान्तरणया निंतिं छगू सरल दृष्टिकोण ख, विशेष यानाः अक्सिजन विकास प्रतिक्रिया (OER)। तर उच्च एनोडिक पोटेंशियलय् सीओआरया निंतिं ओईआर एएया एफई म्हो यायेगु छगू मू प्रतिस्पर्धी जुइफु, गुकिलिं ऊर्जा दक्षता म्हो जुइ (चित्र १क; क्वय्)। दसुया निंतिं, न्हापाया प्रगतिया समीक्षा (चित्र १ ख व पूरक तालिका १), जिमिसं निराश जुया कि एसडीएस-संशोधित Ni(OH)2 य् AA या FE ९३% निसें ७६% तक म्हो जुल गुकी VRHE निसें १.७ theVRAAHE1 य् लागू सम्भावना अप्वयेकल । CuxNi1-x(OH)2/CF १.५२ VRHE निसें १.६२ VRHE16 तकया सम्भावना अप्वयेकाः ९३% निसें ६९% तक म्हो जुल । थुकथं एएया रिपोर्ट जूगु आंशिक वर्तमान घनत्व उच्च विभवय् अनुपातिक रुपं अप्वइमखु, गुकिलिं एएया प्रदर्शनया सुधारयात यक्व ल्याखय् सीमित याइ, एएया म्हो एफईया कारणं उच्च ऊर्जा खपतया खँ ल्हायेगु मखु। निकेल-आधारित उत्प्रेरकया नापं कोबाल्ट-आधारित उत्प्रेरकं नं COR17,18,19 य् उत्प्रेरक गतिविधि क्यंगु दु। अथे जुसां इमिगु दक्षता अप्व सम्भावनाय् म्हो जुइ, व नि-आधारित उत्प्रेरकया तुलनाय् इमिगु औद्योगिक अनुप्रयोगय् अप्व सम्भावनाया सीमितता दइ, गथेकि अप्व मूया उतारचढाव व चिधंगु इन्भेन्टरी। अतः, उच्च एए उत्पादन प्राप्त यायेत व्यावहारिक यायेत सीओआरय् उच्च करेन्ट डेन्सिटी व एफई दूगु नि-आधारित उत्प्रेरक विकास यायेगु बांलाः।
थ्व ज्याय्, जिमिसं व्यानेडियम (V)-संशोधित निकेल तह डबल हाइड्रोक्साइड नैनोशीट (NiV-LDH-NS) सीओआर मार्फत एए उत्पादनया निंतिं दक्ष इलेक्ट्रोकेटालिस्टया रुपय् रिपोर्ट याना, गुकिलिं उल्लेखनीय दमित ओईआर नापं व्यापक सम्भावित दायराय् संचालन याइ, उच्च एफई व वर्तमान घनत्व प्राप्त याइ छगू इलेक्ट्रोक्साइड झिल्ली a चित्र ME1-; बि)। जिमिसं दकलय् न्हापां क्यना कि छगू विशिष्ट Ni(OH)2 नैनोशीट उत्प्रेरक (Ni(OH)2-NS) स्वया एसिटिलिन अक्सिडेसन दक्षता म्हो जुइ, अपेक्षा कथं, अप्व विभवय्, १.५ VRHE य् ८०% निसें १.९ VRHE य् ४२% तक्क। थ्व स्वया तीव्र विपरीत, Ni(OH)2 यात V नाप परिमार्जन यायेधुंका, NiV-LDH-NS छगू निश्चित विभवय् अप्व वर्तमान घनत्व प्रदर्शन याइ व थ्व स्वया नं महत्त्वपूर्ण खँ, व्यापक विभव दायराय् उच्च FE कायम याइ। दसुया निंतिं १.९ VRHE य् थुकिलि १७० mA cm−2 व ८३% FE करेन्ट डेन्सिटी क्यंगु दु, गुगु स्वंगु इलेक्ट्रोड प्रणालीइ CORया निंतिं अप्व अनुकूल उत्प्रेरक ख (चित्र १c व पूरक तालिका १)। प्रायोगिक व सैद्धान्तिक तथ्यांकं V संशोधनं Ni(OH)2 निसें उच्च-भ्यालेन्ट Ni अक्सिहाइड्रोक्साइड (Ni3+xOOH1-x) तक्कया रिडक्सन काइनेटिक्सयात प्रोत्साहन बीगु संकेत बी, गुकिलिं CORया निंतिं सक्रिय चरणया रुपय् ज्या याइ। अझ, V संशोधनं उत्प्रेरक सतहय् साइक्लोहेक्सानोनया सोखना अप्वयेकल, गुकिलिं उच्च एनोडिक पोटेंशियलय् ओईआरयात दमन यायेत मू भूमिका म्हितल। NiV-LDH-NS या सम्भावनायात अप्व यथार्थवादी परिदृश्यय् क्यनेत, जिमिसं छगू MEA प्रवाह रिएक्टर डिजाइन याना व औद्योगिक प्रासंगिक वर्तमान घनत्व (300 mA cm−2) य् AA (82%) या छगू FE क्यना, गुगु छगू झिल्ली प्रवाह रिएक्टर व Su2b तालिका १ य् जिमिगु न्हापाया लिच्वः स्वया यक्व अप्व दु। एए (१५३६ μmol cm−2 h−1)या सम्बन्धित उपज थर्मल उत्प्रेरक प्रक्रिया (<३० mmol gcatalyst−1 h−1)४ छ्यला प्राप्त जूगु स्वया नं अप्व खने दु। थ्व बाहेक, उत्प्रेरकं एमईए छ्येलेबलय् बांलाःगु स्थिरता क्यन, २०० एमए सेमी−२य् ६० घण्टाया निंतिं एफई >८०% एए व ३०० ​​एमए सेमी−२य् ५८ घण्टाया निंतिं एफई >७०% एए कायम यानातःगु दु। अन्तय्, छगू ​​प्रारम्भिक सम्भाव्यता अध्ययन (एफईए) एए उत्पादनया निंतिं इलेक्ट्रोकेटालिटिक रणनीतिया लागत-प्रभावकारिता क्यंगु दु।
न्हापाया साहित्य कथं Ni(OH)2 छगू विशिष्ट उत्प्रेरक ख गुकिलिं CORया निंतिं बांलाःगु सक्रियता क्यनि, अतः, Ni(OH)2-NS13,14 न्हापांगु खुसिइ कोप्रेसिपितेसन विधिया माध्यमं संश्लेषण याःगु ख। नमूनाय् β-Ni(OH)2 संरचना क्यंगु दु, गुकियात एक्स-रे विवर्तन (XRD; चित्र २क)ं पुष्टि याःगु दु, व अल्ट्रा-थिन नैनोशीट (थिकनेस: २–३ एनएम, पार्श्व आकार: २०–५० एनएम) उच्च-रिजोलुसन ट्रान्समिसन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (HRM चित्र1)या निंतिं अवलोकन याःगु दु; (एएफएम) मापन (पूरक चित्र २)। अल्ट्रा-थिन प्रकृतिया हुनिं नैनोशीटया एग्रीगेसन नं खनेदत ।
Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS या छगू एक्स-रे विवर्तन स्वरुप। एफई, थ्रुपुट, व एए करेन्ट डेन्सिटी b Ni(OH)2-NS व c NiV-LDH-NS य् थीथी विभवय्। इरर बारं छगू हे उत्प्रेरक छ्यला स्वंगु स्वतन्त्र मापनया मानक विचलनयात प्रतिनिधित्व याइ। एनभी-एलडीएच-एनएसया एचआरटीईएम छवि । स्केल बार : २० एनएम । NiV-LDH-NS या HAADF-STEM छवि व नि (हरि), V (प्याज), व O (नील) या वितरण क्यनिगु तत्वीय नक्सा। स्केल बार : १०० एनएम । एफ नी २पी३/२, जी ओ १ एस, व एच वी २पी३/२ नी (ओएच) २-एनएस (शीर्ष) व नीवी-एलडीएच-एनएस (तल) के एक्सपीएस डाटा। i FE व j ७ चक्रय् निगु उत्प्रेरकय् AA प्रदर्शन ख। त्रुटि बारं छगू हे उत्प्रेरक छ्यला स्वंगु स्वतन्त्र मापनया मानक विचलनयात प्रतिनिधित्व याइ व १०% दुने ला। a–c व f–j या कच्चा डाटा कच्चा डाटा फाइलय् बियातःगु दु।
अले जिमिसं सिओआरय् नि (ओएच) २-एनएसया प्रभावया मूल्यांकन याना । स्थिर विभव इलेक्ट्रोलाइसिस छ्यला जिमिसं ओईआर मदयेक कम विभव (१.५ भिआरएचई)य् एएया ८०% एफई प्राप्त याना (चित्र २ख), गुकिलिं कम एनोडिक विभवय् ओईआर स्वया सीओआर ऊर्जावान रुपं अप्व अनुकूल जूगु संकेत बी। मू उपोत्पाद ग्लुटारिक एसिड (जीए) लुयावःगु दु गुकिया एफइ ३% दु । सुक्सिनिक एसिड (एसए), मालोनिक एसिड (एमए), व अक्सालिक एसिड (ओए)या ट्रेस मात्राया उपस्थिति नं एचपीएलसीं परिमाणित याःगु ख (उत्पाद वितरणया निंतिं पूरक चित्र ३ स्वयादिसँ)। उत्पादनय् छुं नं फर्मिक एसिड लुयावःगु मदु, गुकिं कार्बोनेट सी १ उपोत्पादया रुपय् दयेफुगु अनुमान याःगु दु । थ्व परिकल्पनाया परीक्षण यायेत ०.४ एम साइक्लोहेक्सानोनया पूर्ण इलेक्ट्रोलाइसिसया इलेक्ट्रोलाइटयात अम्लित याना ग्यासयुक्त उत्पादयात Ca(OH)2 द्रावणं पास याःगु ख। लिच्वःकथं, द्रावण टर्बिड जुल, गुकिं इलेक्ट्रोलाइसिस धुंकाः कार्बोनेट दयावःगु पुष्टि यात । तर इलेक्ट्रोलाइसिस प्रक्रियाय् उत्पन्न जुइगु कुल विद्युत म्हो जुइगुलिं (चित्र २ख, ग) कार्बोनेटया एकाग्रता म्हो जुइगुलिं थुकिया परिमाण यायेत थाकुइ । थ्वयां अप्वः, मेगु सि२-सि५ उत्पादन नं दयेफु, तर उकिया मात्रा ल्याःचाः तये फै मखु । उत्पादया कुल मात्राया परिमाण यायेत थाकुसां कुल इलेक्ट्रोकेमिकल समकक्षया ९०% अप्व इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाया पहिचान जूगु संकेत बी, गुकिलिं झीगु यान्त्रिक थुइकेगु आधार प्रदान याइ। कम वर्तमान घनत्व (२० mA cm−2)या कारणं एएया उत्पादन ९७ μmol cm−2 h−1 (चित्र २b) जुल, गुगु उत्प्रेरकया मास लोडिंग (५ mg cm−2)या आधारय् १९ mmol h−1 g−1 बराबर ख, गुगु थर्मल उत्पादकत्व g~1mol g−1 mol cataly (1~1mol) स्वया म्हो ख। लागू विभव १.५ निसें १.९ VRHE तक्क अप्वइबलय् समग्र वर्तमान घनत्व अप्वल धाःसां (२० निसें ११४ mA cm−2 तक्क), एए FE य् छगू हे इलय् उल्लेखनीय कमी जुल, ८०% निसें ४२% तक्क। अप्वः सकरात्मक सम्भावनाय् एफइ म्ह्व जूगुया मू कारण ओइआरया निंतिं जूगु प्रतिस्पर्धा खः । विशेष यानाः १.७ भिआरएचइइ ओईआर प्रतिस्पर्धां एए एफईइ उल्लेखनीय कमी हयाबी, गुकिलिं समग्र वर्तमान घनत्व अप्वइगुलिं एएया प्रदर्शन भचा म्हो जुइ। थुकथं, एएया आंशिक वर्तमान घनत्व १६ निसें ४८ mA cm−2 तक्क अप्वल व एए उत्पादकत्व अप्वल (९७ निसें २९८ μmol cm−2 h−1 तक्क), तःधंगु मात्राय् थप ऊर्जा खपत जुल (२.५ W h gAA−1 अप्वः कार्बन १.५ निसें VR an VR in.7. gAA−1 (गणना विवरण पूरक टिप्पणी १ य् बियातःगु दु)। उच्च एनोडिक विभवय् सीओआर प्रतिक्रियाया प्रतिस्पर्धीया रुपय् न्हापा नोट यानातःगु ओईआर न्हापाया प्रतिवेदनलिसे मेल खनीगु व एए उत्पादकत्व सुधारया निंतिं सामान्य हाथ्याया प्रतिनिधित्व याइ14,17.
अप्व दक्ष Ni(OH)2-NS-आधारित COR उत्प्रेरक विकास यायेत, जिमिसं दकलय् न्हापां सक्रिय चरणया विश्लेषण याना। जिमिसं जिमिगु इन सिटु रेमन स्पेक्ट्रोस्कोपीया लिच्वःय् (पूरक चित्र ४) ४७३ सेमि-१ व ५५३ सेमी-१ य् शिखर अवलोकन याना, गुगु क्रमशः NiOOH य् Ni3+-O बन्धया झुके जुइगु व खिंचाव जुइगुलिइ मेल खनी । थ्व दस्तावेज यानातःगु दु कि NiOOH एनोडिक पोटेंशियलय् Ni(OH)2 रिडक्सन व Ni(OH)O संचयया लिच्वः ख, व थ्व मूलतः इलेक्ट्रोकेटालिटिक अक्सिडेसनय् सक्रिय चरण ख20,21। अतः, झीसं आशा याना कि Ni(OH)2 या फेज पुनर्निर्माण प्रक्रियायात NiOOH य् तीव्रता बिइबलय् COR या उत्प्रेरक सक्रियता अप्वयेफइ।
हेटरोएटम परिमार्जनं संक्रमण धातु अक्साइड/हाइड्रोक्साइडय् चरण पुनर्निर्माणयात प्रोत्साहन याइगु अवलोकन जूगुलिं जिमिसं Ni(OH)2यात थीथी धातुनाप परिमार्जन यायेगु कुतः यानागु खः22,23,24। नि व निगूगु धातुया पूर्ववर्तीया सह-निक्षेपण यानाः नमूना संश्लेषण याःगु खः । थी-थी धातु-संशोधित नमूना मध्ये V-संशोधित नमूना (V:Ni परमाणु अनुपात १:८) (NiV-LDH-NS धाइगु) COR (पूरक चित्र ५) य् अप्व वर्तमान घनत्व व अझ महत्वपूर्ण, व्यापक सम्भावित झ्याःया क्वय् उच्च AA FE क्यंगु दु। विशेष यानाः, कम पोटेंशियल (१.५ VRHE)य्, NiV-LDH-NSया वर्तमान घनत्व Ni(OH)2-NS (३९ व २० mA cm−2) स्वया १.९ गुणा अप्व खने दु, व AA FE निगु हे उत्प्रेरकय् तुलनात्मक खने दु (८३% व ८०%)। अप्व वर्तमान घनत्व व समान FE AAया कारणं NiV-LDH-NSया उत्पादकत्व Ni(OH)2-NS (२०४ vs ९७ μmol cm−2 h−1) स्वया २.१ गुणा अप्व दु, गुकिलिं कम विभवय् वर्तमान घनत्वय् V संशोधनया प्रवर्द्धन प्रभाव क्यनि (चित्र २)।
लागू विभव अप्वइगुलिं (दसु, १.९ VRHE) NiV-LDH-NS य् वर्तमान घनत्व Ni(OH)२-NS (१७० vs ११४ mA cm−2) स्वया १.५ गुणा अप्व जुइ, व थ्व वृद्धि म्हो विभवय् (१.९ गुणा अप्व) थें जुइ। उल्लेखनीय कथं, NiV-LDH-NS उच्च AA FE (83%) कायम यानातःगु दु व OER उल्लेखनीय रुपं दमन यानातःगु दु (O2 FE 4%; चित्र २c), Ni (OH)2-NS व न्हापा रिपोर्ट जूगु उत्प्रेरकयात उच्च एनोडिक विभवय् यक्व म्हो AA FE दूगु (पूरक तालिका १) स्वया अप्व प्रदर्शन याःगु दु। व्यापक सम्भावित झ्यालय् एएया उच्च एफईया कारणं (१.५–१.९ भिआरएचइ), ८६७ μmol cm−2 h−1 (१७४.३ mmol g−१ h−१ बराबर) या एए पुस्ता दर १.९ भिआरएचईइ प्राप्त जुल जब etaca the electorly the electrocamo NiV-LDH-NS नमूनाया कुल मास लोडिंगं सामान्यीकृत (पूरक चित्र ६)।
Ni(OH)2 यात V नापं परिमार्जन यायेधुंका व्यापक पोटेंशियल रेन्जय् उच्च वर्तमान घनत्व व उच्च FE थुइकेत जिमिसं NiV-LDH-NS या संरचनाया विशेषता क्यना। एक्सआरडीया लिच्वः कथं V नापया परिमार्जनं β-Ni(OH)2 निसें α-Ni(OH)2 तक्क चरण संक्रमण जुइगु क्यंगु दु, व V नाप स्वापू दूगु छुं नं क्रिस्टलाइन प्रजाति लुइके मफुत (चित्र २क)। एचआरटीईएमया लिच्वःं क्यंगु दु कि NiV-LDH-NS अल्ट्राथिन Ni(OH)2-NS नैनोशीटया आकृति विरासतय् काइ व थुकिया पार्श्व आयाम समान जुइ (चित्र २d)। एएफएम मापनं नैनोशीटया छगू बल्लाःगु एग्रीगेसन प्रवृत्ति क्यन, गुकिया लिच्वः कथं मापनीय तःधिकः करिब ७ एनएम (पूरक चित्र ७) दत, गुगु Ni(OH)2-NS (तःधिकः: २–३ एनएम) स्वया तःधं। ऊर्जा-विक्षेपण एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) नक्सा विश्लेषण (चित्र २e) य् नैनोशीटय् V व Ni तत्त्व बांलाक्क वितरण जूगु खनेदु। V या इलेक्ट्रोनिक संरचना व Ni य् थुकिया प्रभावयात स्पष्ट यायेत जिमिसं एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS) (चित्र २f–h) छ्यला। Ni(OH)2-NS ं Ni2+ या विशेषता स्पिन-अर्बिट शिखर (८५५.६ eV य् मिसा शिखर, ८६१.१ eV य् भूउपग्रह शिखर, चित्र २f)२५ क्यन। Ni(OH)2-NS या O 1 s XPS स्पेक्ट्रमयात स्वंगु शिखरय् बायेछिं, गुकिलि ५२९.९, ५३०.९ व ५३२.८ eV य् च्वंगु शिखरयात ल्याटिस अक्सिजन (OL), हाइड्रोक्सिल ग्रुप (Ni-OH) व सतहया दोषय् सोसेजुगु अक्सिजन (FigurelyA), (O २जि)२६,२७,२८,२९ V नाप परिमार्जन यायेधुंका V 2p3/2 शिखर खनेदत, गुकियात क्रमशः ५१७.१ eV (V5+), ५१६.६ eV (V4+) व ५१५.८ eV (V3+)य् दूगु स्वंगु शिखरय् अपघटन यायेछिं, गुकिलिं संरचनाय् उच्च अक्सिडेसन अवस्थाय् V प्रजाति मुख्यतः (चित्र ४)य् दूगु संकेत बी। २ज)२५,३०,३१ थ्व नापं, NiV-LDH-NS य् ८५५.४ eV य् Ni 2p शिखर Ni(OH)2-NS या तुलनाय् ऋणात्मक रुपं (लगभग ०.२ eV) हिलावन, गुकिलिं V निसें Ni य् इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण जूगु संकेत बी। V संशोधन धुंका अवलोकन याःगु Ni या अपेक्षाकृत म्हो भ्यालेन्स अवस्था Ni K-एज एक्स-रे अवशोषण निकट-धार स्पेक्ट्रोस्कोपी (XANES)या लिच्वःनाप मेल खनी (अधिक विवरणया निंतिं क्वय् बियातःगु “V संशोधनं उत्प्रेरक न्यूनीकरणयात प्रोत्साहन बी” खण्ड स्वयादिसँ)। १ h तक्क COR उपचार धुंका NiV-LDH-NS यात NiV-LDH-POST कथं नां तःगु ख व ट्रान्समिसन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी, EDS नक्सा, एक्स-रे विवर्तन, रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी, व XPS मापन (पूरक चित्र ८ व ९) छ्यला पूर्ण रुपं विशेषता बियातःगु ख। उत्प्रेरकत अल्ट्राथिन नैनोशीट मोर्फोलोजी (पूरक चित्र ८क–ग) दूगु एग्रीगेटया रुपय् दयाच्वन। नमूनाया क्रिस्टलिनिटी म्हो जुल व V लिचिङ व उत्प्रेरक पुनर्निर्माणया कारणं V कन्टेन्ट म्हो जुल (पूरक चित्र ८d–f)। एक्सपीएस स्पेक्ट्रां वी पिक इन्टेन्सिटीइ कमी क्यंगु दु (पूरक चित्र ९), गुकियात वी लिचिङया कारणं जूगु धाःगु दु । नापं, O 1s स्पेक्ट्रम विश्लेषण (पूरक चित्र ९d) व इलेक्ट्रोन प्याराम्याग्नेटिक रेजोनेन्स (EPR) मापन (पूरक चित्र १०) क्यंगु दु कि NiV-LDH-NS य् अक्सिजन खालीया मात्रा १ h इलेक्ट्रोलाइसिस लिपा अप्वल, गुकिलिं Nipp चित्र २p य् नकारात्मक शिफ्ट जुइफु। अप्वः विवरणया निंतिं ९ व १०) २६,२७,३२,३३ । थुकथं, निभि-एलडिएच-एनएसं सिओआरया १ घौ लिपा म्ह्व जक संरचनात्मक हिउपाः क्यन ।
सीओआरयात प्रवर्द्धन यायेगु ज्याय् भिया महत्वपूर्ण भूमिका पुष्टि यायेत जिमिसं १:८ बाहेक थीथी भि:नि परमाणु अनुपात (१:३२, १:१६, व १:४, क्रमशः निभि-३२, निभि-१६, व निभि-४ कथं निर्दिष्ट) दूगु निभि-एलडीएच उत्प्रेरकयात छगू हे कोप्रेसिपिटेशन मेपाखें संश्लेषण याना। ईडीएस नक्सा दयेकेगु लिच्वःं उत्प्रेरकय् V:Ni परमाणु अनुपात पूर्ववर्ती अनुपातया लिक्क खनेदु (पूरक चित्र ११क–ङ)। V मोडिफिकेशन अप्वयेवं V 2p स्पेक्ट्रमया तीव्रता अप्वइ, व Ni 2p क्षेत्रया बाइन्दिङ एनर्जी निरन्तर रुपं नकारात्मक पक्षय् हिलाच्वनि (पूरक चित्र १२)। थ्व हे इलय्, ओएलया अनुपात बुलुहुँ अप्वया वन । उत्प्रेरक परीक्षणया लिच्वःं क्यंगु दु कि न्यूनतम V परिमार्जन (V:Ni परमाणु अनुपात १:३२) धुंका नं OER प्रभावकारी रुपं दमन यायेछिं, V परिमार्जन लिपा O2 FE २७% निसें ११% तक्क १.८ VRHEय् म्हो जुइ (पूरक चित्र ११f)। V:Ni अनुपात १:३२ निसें १:८ तक्क अप्वयेवं उत्प्रेरक गतिविधि अप्वल। तर V परिमार्जनया थप वृद्धि (V:Ni अनुपात १:४) नापं वर्तमान घनत्व म्हो जुइ, गुकियात झीसं अनुमान यानागु दु कि Ni सक्रिय थाय् (विशेष यानाः NiOOH सक्रिय चरण; पूरक चित्र ११f)या घनत्व म्हो जुइगुलिं जुइ। V परिमार्जनया प्रमोटिङ इफेक्ट व Ni सक्रिय थाय् या संरक्षणया कारणं V:Ni अनुपात १:८ दूगु उत्प्रेरकं V:Ni अनुपात स्क्रीनिंग परीक्षणय् दकलय् अप्व FE व AA प्रदर्शन क्यंगु दु। इलेक्ट्रोलाइसिस धुंका V:Ni अनुपात स्थिर जुयाच्वनि कि मच्वनि धका स्पष्ट यायेत छ्येलिगु उत्प्रेरकया संरचनाया विशेषता क्यन। परिणामं क्यंगु दु कि प्रारम्भिक V:Ni अनुपात १:१६ निसें १:४ तक्क दूगु उत्प्रेरकया निंतिं प्रतिक्रिया लिपा V:Ni अनुपात करिब १:२२ तक्क म्हो जुल, गुकिया कारण उत्प्रेरक पुनर्निर्माणया कारणं V या लिचिङ जुइफु (पूरक चित्र १३)। ध्यान बियादिसँ कि तुलनात्मक V:Ni अनुपात १:१६ बराबर वा व स्वया अप्व जुइबलय् तुलनात्मक AA FEs खनेदत (पूरक चित्र ११f), गुकियात उत्प्रेरक पुनर्निर्माणं व्याख्या यायेछिं गुकिया लिच्वः कथं तुलनात्मक उत्प्रेरक प्रदर्शन क्यनिगु उत्प्रेरकय् समान V:Ni अनुपात खनेदत।
सीओआरया प्रदर्शन अप्वयेकेत भि-मोडिफाइड नि(ओएच)२या महत्वयात अझ पुष्टि यायेत जिमिसं नि(ओएच)२-एनएस सामग्रीइ भि दुथ्याकेगु मेगु निगु सिन्थेटिक विधि विकास याना। छगू मिक्सिंग विधि ख, व नमूनायात NiV-MIX धाइ; मेगु क्रमिक स्पटरिङ विधि ख, व नमूनायात NiV-SP धाइ। संश्लेषणया विवरण विधि खण्डय् बियातःगु दु । SEM-EDS नक्शां निगुलिं नमूनाया Ni(OH)2-NS सतहय् V सफलतापूर्वक परिमार्जन याःगु क्यंगु दु (पूरक चित्र १४)। इलेक्ट्रोलाइसिसया लिच्वःं क्यंगु दु कि १.८ VRHE य् NiV-MIX व NiV-SP इलेक्ट्रोडय् AA दक्षता क्रमशः ७८% व ७९% दु, निगुलिं Ni(OH)2-NS (५१%) स्वया अप्व दक्षता क्यंगु दु। अझ, निभी-मिक्स व निभी-एसपी इलेक्ट्रोडय् ओईआर दमन जुल (एफई ओ२: क्रमशः ७% व २%) नि(ओएच)२-एनएस (एफई ओ२: २७%)या तुलनाय्। थ्व लिच्वःतेसं Ni(OH)2 य् V संशोधनया OER दमनय् सकारात्मक प्रभावया पुष्टि याइ (पूरक चित्र १४)। अथे जुसां उत्प्रेरकया स्थिरताय् सम्झौता जुल, गुकियात ७गु COR चक्र लिपा NiV-MIX य् FE AA ४५% व NiV-SP य् ३५% म्हो जुया प्रतिबिम्बित जुल, गुकिलिं V प्रजातियात स्थिर यायेत उपयुक्त विधि छ्यलेमाःगु आवश्यकताया अर्थ क्यनि, गथेकि Nittice, the NiOH-LD is in the थुगु ज्याय् मू उत्प्रेरक ।
जिमिसं सीओआरयात यक्व चक्रय् तयाः Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NSया स्थायित्वया मूल्यांकन नं याना। छगू चक्रय् १ घौतक प्रतिक्रिया याःगु खःसा प्रत्येक चक्र लिपा इलेक्ट्रोलाइट हिलेगु ज्या याःगु खः । ७गु चक्र धुंका Ni(OH)2-NS य् FE व AA प्रदर्शन क्रमशः ५०% व ६०% म्हो जुल धाःसा OER अप्वल (चित्र २i, j)। प्रत्येक चक्र धुंका जिमिसं उत्प्रेरकया चक्रीय भोल्टमेट्री (CV) वक्रया विश्लेषण याना व Ni2+ या अक्सिडेसन शिखर बुलुहुँ म्हो जुया वंगु अवलोकन याना, गुकिलिं Ni या रेडक्स क्षमता म्हो जुगु संकेत बी (पूरक चित्र १५क–ग)। इलेक्ट्रोलाइसिसया इलय् इलेक्ट्रोलाइटय् नि क्याटियन एकाग्रता अप्वइगु नापं (पूरक चित्र १५डी) झीसं प्रदर्शन अपघटन (एफई व एए उत्पादकत्व म्हो जुइगु)यात उत्प्रेरकं निया लिचिङया कारणं धायेगु या, गुकिया लिच्वः कथं ओईआर गतिविधि प्रदर्शन याइगु नि फोम यानातःगु सब्स्ट्रेटया अप्व एक्सपोजर जुइ। थ्व स्वया NiV-LDH-NS FE व AA उत्पादकत्वय् ह्रास १०% तक म्हो जुल (चित्र २i, j), गुकिलिं V संशोधनं Ni लिचिङयात प्रभावकारी रुपं निरोध याःगु संकेत बी (पूरक चित्र १५d)। भि संशोधनया अप्वःगु स्थायित्व थुइकेत, जिमिसं सैद्धान्तिक गणना याना । न्हापाया साहित्य34,35 कथं उत्प्रेरकया सक्रिय सतहय् धातु परमाणुया विधातुकरण प्रक्रियाया एन्थाल्पी हिउपाःयात उत्प्रेरकया स्थिरताया मूल्यांकन यायेत छगू उचित वर्णनया रुपय् छ्यलेछिं। अतः, पुनर्निर्माण Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS (NiOOH व NiVOOH, क्रमशः) या (१००) सतहय् Ni परमाणुया डिमेटालाइजेशन प्रक्रियाया एन्थाल्पी परिवर्तनया अनुमानित याःगु खः (मोडेल निर्माणया विवरण पूरक चित्र २ व Supplementary No6te य् वर्णन यानातःगु दु)। NiOOH व NiVOOH से Ni की डिमेटालाइजेशन प्रक्रिया चित्रण किया गया (पूरक चित्र १७)। NiVOOH (०.०३२५ eV)य् Ni डिमेटालाइजेसनया ऊर्जा लागत NiOOH (०.०००५ eV) स्वया अप्व जुइ, गुकिलिं V संशोधनं NiOOHया स्थिरता अप्वयेकीगु संकेत बी।
NiV-LDH-NS य् OER निरोधात्मक प्रभावया पुष्टि यायेत, विशेष यानाः उच्च एनोडिक पोटेंशियलय्, थी-थी नमूनाय् पोटेंशियल-निर्भर O2 गठनया अनुसन्धान यायेत डिफरेन्सियल इलेक्ट्रोकेमिकल मास स्पेक्ट्रोमेट्री (DEMS) याःगु ख। परिणामं क्यंगु दु कि साइक्लोहेक्सानोनया अभावय् NiV-LDH-NS य् O2 १.५३ VRHE या प्रारम्भिक सम्भावनाय् खनेदत, गुगु Ni(OH)2-NS (१.६२ VRHE) य् O2 स्वया भचा म्हो खनेदु (पूरक चित्र १८)। थ्व लिच्वःं सीओआरया इलय् निभी-एलडीएच-एनएसया ओईआर निरोध थुकिया आन्तरिक कम ओईआर गतिविधिया कारणं मजुइफु, गुगु निभी-एलडीएच-एनएसय् रैखिक स्वीप भोल्टमेट्री (एलएसभी) वक्रय् भचा अप्वः वर्तमान घनत्वलिसे मेल खनी, गुगु नि(ओएच)एलडीएच-एनएसय् नि (ओएच)एलीडीएच-एनएसय् मदु (Fig.2-pphe9) स्वया मेल खनी । साइक्लोहेक्सानोनया परिचय धुंका, लिबाःगु ओ२ विकास (सम्भवतः सीओआरया थर्मोडायनामिक फाइदाया कारणं)ं म्हो सम्भावना क्षेत्रय् एएया उच्च एफईया व्याख्या याइ। अझ महत्वपूर्ण खँ छु धाःसा NiV-LDH-NS (१.७३ VRHE)य् OER शुरु जुइगु सम्भावना Ni(OH)2-NS (१.६५ VRHE) स्वया अप्व लिबाइ, गुगु अप्व सकारात्मक सम्भावनाय् NiV-LDH-NSय् AAया उच्च FE व O2या कम FE नापं मेल खनि (चित्र २)।
V संशोधनया प्रवर्द्धन प्रभावयात अझ थुइकेत जिमिसं Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS य् OER व COR प्रतिक्रिया काइनेटिक्सया विश्लेषण यानाः इमिगु Tafel ढलान मापन याना। थुकी लुमंकेबहःजू, ताफेल क्षेत्रय् आःया घनत्व एलएसभी परीक्षणया झ्वलय् कम पोटेंशियलं उच्च पोटेंशियलय् Ni2+ यात Ni3+ य् अक्सिडेसन याइगुलिं जुइगु खनेदु । सीओआर टाफेल ढलान मापनय् Ni2+ अक्सिडेसनया प्रभाव म्हो यायेत जिमिसं न्हापां १.८ VRHE य् १० मिनेटया निंतिं उत्प्रेरकयात अक्सिडाइज याना व अनंलि रिभर्स स्क्यान मोडय् अर्थात उच्च विभवं निम्न विभवय् एलएसभी परीक्षण याना (पूरक चित्र २०)। टाफेल ढलान कायेत मू एलएसभि कर्भयात १००% आइआर क्षतिपूर्तिलिसें भिंकूगु खः । साइक्लोहेक्सानोनया अभावय् NiV-LDH-NS (41.6 mV dec−1)या Tafel ढलान Ni(OH)2-NS (65.5 mV dec−1) स्वया म्हो खने दु, गुकिलिं OER काइनेटिक्सयात V संशोधनं अप्वयेकेफइगु संकेत बी (पूरक चित्र २०c)। साइक्लोहेक्सानोनया परिचय धुंका NiV-LDH-NS (37.3 mV dec−1)या Tafel ढलान Ni(OH)2-NS (127.4 mV dec−1) स्वया म्हो खने दु, गुकिलिं OER (Supplementary Fig.20d)या तुलनाय् V संशोधनं COR य् अप्व स्पष्ट गतिज प्रभाव लाकूगु संकेत बी। थ्व लिच्वःतेसं थ्व सुझाव बी कि V संशोधनं छुं हद तक्क OERयात प्रवर्द्धन याइ धाःसां COR काइनेटिक्सयात यक्व तीव्रता बी, गुकिया लिच्वः कथं AA या FE अप्वइ।
एफई व एएया प्रदर्शनय् माथिया वी संशोधनया प्रवर्द्धन प्रभाव थुइकेत जिमिसं संयन्त्र अध्ययनय् ध्यान केन्द्रित याना । छुं न्हापाया रिपोर्टं क्यंगु दु कि हेट्रोएटम परिमार्जनं उत्प्रेरकया क्रिस्टलिनिटी म्हो यायेफु व इलेक्ट्रोकेमिकल सक्रिय सतह क्षेत्र (EAS) अप्वयेकेफु, गुकिलिं सक्रिय थाय् या ल्याः अप्वइ व थुकिलिं उत्प्रेरक सक्रियताय् सुधार जुइ36,37। थ्व सम्भावनाया अनुसन्धान यायेत जिमिसं इलेक्ट्रोकेमिकल सक्रियता न्ह्यः व लिपा ईसीएसए मापन याना, व लिच्वः कथं Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS या ईसीएसए तुलनात्मक खनेदु (पूरक चित्र २१), उत्प्रेरक enhance य् V संशोधन लिपा सक्रिय साइट घनत्वया प्रभावयात त्वःताः।
सामान्य स्वीकृत ज्ञान कथं अल्कोहल वा मेमेगु न्युक्लियोफिलिक सब्स्ट्रेटया Ni(OH)2-उत्प्रेरक इलेक्ट्रोअक्सिडेसनय् Ni(OH)2 न्हापा इलेक्ट्रोन व प्रोतोन तंकी व लिपा छगू निश्चित एनोडिक पोटेंशियलय् इलेक्ट्रोकेमिकल स्टेपया माध्यमं NiOOHय् म्हो जुइ38,39,40,4। अनंलि दयावःगु NiOOH नं वास्तविक सक्रिय COR प्रजातिया रुपय् ज्या याइ गुकिलिं रासायनिक चरणया माध्यमं न्युक्लियोफिलिक सब्स्ट्रेटं हाइड्रोजन व इलेक्ट्रोनयात अमूर्त याना अक्सिडाइज जुइगु उत्पाद दयेकी20,41। अथे जुसां नकतिनि थ्व रिपोर्ट जूगु दु कि NiOOH य् म्हो जुइगु Ni(OH)2 य् अल्कोहलया इलेक्ट्रोअक्सिडेसनया निंतिं दर-निर्धारक चरण (RDS)या रुपय् ज्या यायेफुसां नकतिनिया साहित्यय् सुझाव बियातःगु कथं Ni3+ अल्कोहलया अक्सिडेसन छगू स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया जुइफु गुकिलिं नन-रेडक्स इलेक्ट्रोन ट्रान्सफर, Ni4bitals of Ni42ed वा unoccupi+3 मार्फत जुइ। व हे साहित्यय् रिपोर्ट जूगु यान्त्रिक अध्ययनं प्रेरित जुयाः जिमिसं COR (पूरक No2te व Supplementary Fig. थुकिया लिच्वः कथं Ni2+ दयावःगु खनेदु, गुकिलिं NiOOHया रासायनिक रिडक्सन व Ni(OH)2या इलेक्ट्रोअक्सिडेसन COR प्रक्रियाया झ्वलय् छक्वलं जूगु पुष्टि याःगु दु। अतः, उत्प्रेरक गतिविधि Ni(OH)2 यात NiOOH य् म्हो यायेगु गतिकीइ यक्व निर्भर जुइफु। थ्व सिद्धान्तया आधारय् जिमिसं लिपा V या परिमार्जनं Ni(OH)2 या रिडक्सनयात तीव्रता बिइगु व थुकिलिं COR या सुधार जुइगु अनुसन्धान याना।
जिमिसं दकलय् न्हापां इन सिटु रमन प्रविधि छ्यला NiOOH Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS य् COR या निंतिं सक्रिय चरण खः धकाः क्यनागु खः, सकारात्मक विभवय् NiOOHया गठन व साइक्लोहेक्सानोनया परिचय लिपा थुकिया लिपाया खपतया अवलोकन यानाः NiOOH साइक्लोहेक्सानोनया परिचय लिपा (apporeelectrochemiche- ३क)। अझ पुनर्निर्माण जूगु NiV-LDH-NSया प्रतिक्रियाशीलता Ni(OH)2-NS स्वया अप्व जुल, गुकिया प्रमाण Ni3+–O रमन संकेतया तीव्र गायब जुइगु ख। जिमिसं अनंलि क्यना कि NiV-LDH-NS साइक्लोहेक्सानोनया उपस्थिति वा अनुपस्थितिइ Ni(OH)2-NSया तुलनाय् NiOOH निर्माणया निंतिं म्हो सकारात्मक सम्भावना क्यंगु दु (चित्र ३ख, ग व पूरक चित्र ४ग, घ)। उल्लेखनीय कथं, NiV-LDH-NS या उत्कृष्ट OER प्रदर्शनया लिच्वः कथं रमन मापन उद्देश्यया न्ह्यःनेया लेन्सय् अप्व बुलबुल चिपचिप जुइ, गुकिलिं १.५५ VRHE य् रमन शिखर मदया वनी (पूरक चित्र ४d)। डीईएमएसया लिच्वः (पूरक चित्र १८) कथं कम पोटेंशियलय् करेन्ट डेन्सिटी (Ni(OH)2-NSया निंतिं VRHE < १.५८ व NiV-LDH-NSया निंतिं VRHE < १.५३) मुख्यतः absc य् OER ofxanecy स्वया Ni2+ आयनया पुनर्निर्माणया कारणं जुइ। थुकथं एलएसभी वक्रय् Ni2+या अक्सिडेसन पिक NiV-LDH-NS स्वया बल्लाः, गुकिलिं V संशोधनं NiV-LDH-NSयात अप्वःगु रिमोडेलिङ क्षमता बिइगु संकेत बी (विस्तृत विश्लेषणया निंतिं पूरक चित्र १९ स्वयादिसँ)।
a ६० एसया निंतिं ०.५ एम केओएच व ०.४ एम साइक्लोहेक्सानोनय् १.५ भिआरएचइइ प्रिअक्सिडेसन यायेधुंकाः ओसीपी अवस्थाय् Ni(OH)२-NS (बाँया) व NiV-LDH-NS (दायाँ)या इन सिटु रमन स्पेक्ट्रा। b 0.5 M KOH + 0.4 M साइक्लोहेक्सानोनय् थीथी विभवय् Ni(OH)2-NS व c NiV-LDH-NSया इन सिटु रमन स्पेक्ट्रा। d ०.५ एम KOH व ई ०.५ एम KOH व ०.४ एम साइक्लोहेक्सानोनय् Ni K-धारय् Ni (OH) 2-NS व NiV-LDH-NS या इन सिटु XANES स्पेक्ट्रा। इन्सेटं ८३४२ व ८४४६ इभि दथुइ म्याग्निफाइड स्पेक्ट्रल क्षेत्र क्यनी । f विभिन्न विभवय् Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS में Ni की भ्यालेन्स अवस्था। g थीथी विभवय् साइक्लोहेक्सानोन दुथ्याके न्ह्यः व लिपा NiV-LDH-NS या इन सिटु Ni EXAFS स्पेक्ट्रा। एच नी (ओएच) २-एनएस व एनआईभी-एलडीएच-एनएसया सैद्धान्तिक मोडेल। शीर्ष: Ni(OH)2-NS य् Ni(OH)2-NS निसें NiOOH तक्कया धीमेगु रिमोडेलिङं RDSया ज्या याइ धाःसा साइक्लोहेक्सानोनं रासायनिक चरणया माध्यमं उच्च-भ्यालेन्ट Ni प्रजातियात म्हो याना कम-भ्यालेन्ट Ni अवस्था कायम याना AA दयेकि। क्वय् : NiV-LDH-NS य् रिमोडेलिङ स्टेपयात V मोडिफिकेशनं सहज याइ, गुकिया लिच्वः कथं RDS रिमोडेलिङ स्टेपं केमिकल स्टेपय् स्थानान्तरण जुइ। i Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NSया पुनर्निर्माण जुइबलय् गिब्स मुक्त ऊर्जा हिलाच्वनि। एजे व आइ या कच्चा डाटा कच्चा डाटा फाइलय् बियातःगु दु ।
उत्प्रेरक म्हो यायेगु इलय् परमाणु व इलेक्ट्रोनिक संरचनाया विकासया अनुसन्धान यायेत जिमिसं इन सिटु एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (एक्सएएस) प्रयोग याना, गुकिलिं स्वंगु क्रमिक चरणय् नि प्रजातिया गतिशीलताया अनुसन्धान यायेत छगू शक्तिशाली उपकरण प्रदान यात: ओईआर, साइक्लोहेक्सानोन इन्जेक्सन, व पोटेन्सियल ओसीपी सर्किटय् सीओआर)। चित्रय् साइक्लोहेक्सानोन इन्जेक्सन न्ह्यः व लिपा अप्वयाच्वंगु सम्भावना दूगु Ni या K-एज XANES स्पेक्ट्रा क्यनातःगु दु (चित्र ३d, e)। थ्व हे विभवय् NiV-LDH-NSया अवशोषण किनारा ऊर्जा Ni(OH)2-NS स्वया उल्लेखनीय रुपं अप्व सकारात्मक जुइ (चित्र ३d, e, इन्सेट)। प्रत्येक अवस्थाय् Ni या औसत भ्यालेन्स XANES स्पेक्ट्राया छगू रैखिक संयुक्त फिट व Ni K-धार अवशोषण ऊर्जा परिवर्तनया प्रतिगमन (चित्र 3f) पाखें अनुमानित याःगु खः, प्रकाशित साहित्य (पूरक चित्र 23)43 पाखें काःगु सन्दर्भ स्पेक्ट्रमलिसे ।
न्हापांगु चरणय् (साइक्लोहेक्सानोनया परिचय स्वया न्ह्यः, ओईआर प्रक्रियानाप स्वापू दूगु; चित्र ३एफ, बायाँ), पुनर्निर्माण उत्प्रेरकया विभवय् (<१.३ भिआरएचइ), NiV-LDH-NS (+१.८३) य् Ni या भ्यालेन्स अवस्था गुकियात Ni(7 to+1) स्वया भचा म्हो जुइफु, Ni(7 to+1) V निसें Ni य् इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण, माथि न्ह्यथना तःगु XPS लिच्वः (चित्र २f) नापं मेल खनी। जब पोतेन्सियल रिडक्सन प्वाइन्ट (१.५ VRHE) स्वया अप्व जुइ, NiV-LDH-NS (+३.२८)य् Ni या भ्यालेन्स अवस्थां Ni(OH)2-NS (+२.४९)या तुलनाय् अप्व स्पष्ट वृद्धि क्यनि। उच्च पोटेंशियल (१.८ VRHE)य् NiV-LDH-NS (+३.६४)य् प्राप्त जुइगु Ni कणया भ्यालेन्स अवस्था Ni(OH)२-NS (+३.४७) स्वया अप्व जुइ। लिपांगु रिपोर्ट कथं थ्व प्रक्रिया Ni3+xOOH1-x (Ni3+x Ni3+ व Ni4+ या मिश्रित प्रजाति ख)या संरचनाय् उच्च-भ्यालेन्ट Ni4+ प्रजातिया गठननाप मेल खनि, गुकिलिं थ्व स्वया न्ह्यः अल्कोहल डिहाइड्रोजेनेसनय् अप्वःगु उत्प्रेरक गतिविधि क्यंगु दु38,39,44। अतः, सीओआरय् NiV-LDH-NSया उत्कृष्ट प्रदर्शन उत्प्रेरक सक्रिय उच्च-भ्यालेन्ट Ni प्रजाति दयेकेगु निंतिं अप्वःगु रिड्युसिबिलिटीया कारणं जुइफु।
निगूगु चरणय् (रिङ्ग ओपनिङ लिपा साइक्लोहेक्सानोनया परिचय, चित्र ३f) निगुलिं उत्प्रेरकय् Ni या भ्यालेन्स अवस्था यक्व म्हो जुल, गुगु साइक्लोहेक्सानोनं Ni3+xOOH1-x या रिडक्सन प्रक्रियालिसे मेल खनी, गुगु इन सिटु भ्यालेन्स रेमन स्टेट टु Niver the Nimo the Figure3 या लिच्वःलिसे मेल खनी । प्रारम्भिक अवस्था (कम विभवय् न्हापांगु चरण), Ni या रेडक्स प्रक्रियाया Ni3+xOOH1-x य् रिभर्सिबिलिटी क्यनि।
स्वंगुगु चरणय् (COR प्रक्रिया) COR पोटेंशियलय् (१.५ व १.८ VRHE; चित्र ३f, दायाँ) Ni(OH)2-NS य् Ni या भ्यालेन्स अवस्था भचा जक्क अप्वल (+२.१६ व +२.४०), गुगु न्हापांगु चरणय् (+२.४७ व +३७९) व हे पोटेंशियल स्वया यक्व म्हो ख। थ्व लिच्वःतेसं साइक्लोहेक्सानोन इन्जेक्सन धुंका सीओआर Ni(OH)2-NS य् NiOOH व साइक्लोहेक्सानोन दथुइ रासायनिक चरणं स्वया Ni2+ या Ni3+x (अर्थात Ni पुनर्निर्माण)या धीमेगु अक्सिडेसनं काइनेटिक रुपं सीमित जुइगु संकेत बी, गुकिलिं Ni यात कम-भ्यालेन्स अवस्थाय् त्वःताबी। थुकथं, झीसं निष्कर्ष पिकाये कि Ni(OH)2-NS य् COR प्रक्रियाय् Ni पुनर्निर्माणं RDSया रुपय् ज्या यायेफु। थुकिया विपरीत, NiV-LDH-NS सीओआर प्रक्रियाया झ्वलय् Ni प्रजातिया अपेक्षाकृत उच्च भ्यालेन्स (>३) कायम यात, व भ्यालेन्स न्हापांगु चरणया तुलनाय् यक्व म्हो (०.२ स्वया म्हो) म्हो जुल व हे सम्भावनाय् (१.६५ व १.८ VRHE), गुकिलिं थ्व संकेत बी कि Ni+ प्रक्रियाया V संशोधनं Ni+ maoxidation यात fainetically the reduction the Ni2 यात म्हो याइ। साइक्लोहेक्सानोन म्हो यायेगु रासायनिक चरण स्वया। विस्तारित एक्स-रे अवशोषण सूक्ष्म संरचना (EXAFS)या लिच्वः नं साइक्लोहेक्सानोनया उपस्थितिइ Ni–O (१.६ निसें १.४ Å) व Ni–Ni(V) (२.८ निसें २.४ Å) बन्धया पूर्ण रुपान्तरण खने दु। थ्व Ni(OH)2 चरणया NiOOH चरणय् पुनर्निर्माण व साइक्लोहेक्सानोनं NiOOH चरणया रासायनिक रिडक्सन (चित्र ३g) नापं मेल खनि। अथे जुसां साइक्लोहेक्सानोनं Ni(OH)2-NSया रिडक्सन काइनेटिक्सय् यक्व पंगः थन (अधिक विवरणया निंतिं पूरक टिप्पणी ४ व पूरक चित्र २४ स्वयादिसँ)।
समग्रय् Ni(OH)2-NS (चित्र ३h, शीर्ष)य् Ni(OH)2 चरणं NiOOH चरणय् धीमेगु रिडक्सन चरणं NiOOHया रासायनिक रिडक्सनया इलय् साइक्लोहेक्सानोनं AA निर्माणया रासायनिक चरण स्वया समग्र COR प्रक्रियाया RDSया रुपय् ज्या यायेफु। NiV-LDH-NS (चित्र ३h, क्वय्)य् V संशोधनं Ni2+ या Ni3+x य् अक्सिडेसन काइनेटिक्स अप्वयेकी, गुकिलिं NiVOOH (रासायनिक रिडक्सनं खपत स्वया)या गठनयात तीव्रता बी, गुकिलिं RDS यात रासायनिक चरणपाखे हिलाबी। भि संशोधनं प्रेरित नि पुनर्निर्माणयात थुइकेत, जिमिसं मेगु सैद्धान्तिक गणना याना । चित्र ३h य् क्यनातःकथं जिमिसं Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS या पुनःनिर्माण प्रक्रियाया अनुकरण यानागु खः । Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS य् दूगु जाली हाइड्रोक्सिल पुचःयात इलेक्ट्रोलाइटय् OH- पिकाना डिप्रोटोन याना इलेक्ट्रोन-अभाव दूगु जाली अक्सिजन दयेकिगु या। स्वापू दुगु रासायनिक प्रतिक्रिया क्वय् बियातःकथं खः :
पुनर्निर्माणया गिब्स मुक्त ऊर्जा हिउपाया गणना याःगु ख (चित्र ३i), व NiV-LDH-NS (०.८१ eV) Ni(OH)2-NS (१.६६ eV) स्वया यक्व चिधंगु गिब्स मुक्त ऊर्जा हिउपा क्यंगु ख, गुकिलिं V परिमार्जनं Ni पुनर्निर्माणया निंतिं माःगु भोल्टेज म्हो याःगु संकेत बी। जिमिगु विश्वास दु कि पुनर्निर्माणयात प्रवर्द्धन यायेबलय् मुक्कं सीओआरया ऊर्जा बाधा म्हो जुइफु (विवरणया निंतिं क्वय् बियातःगु प्रतिक्रिया संयन्त्र अध्ययन स्वयादिसँ), गुकिलिं अप्व वर्तमान घनत्वय् प्रतिक्रियायात तीव्रता बी।
माथिया विश्लेषणं क्यंगु दु कि V परिमार्जनं Ni(OH)2या द्रुत चरण पुनर्व्यवस्था जुइ, गुकिलिं प्रतिक्रिया दर अप्वइ व लिपा COR करेन्ट डेन्सिटी अप्वइ। न्ह्याथेसां, नि३+एक्स साइटं नं ओइआर ज्याखँयात प्रवर्द्धन यायेफु । साइक्लोहेक्सानोन मदुगु एलएसभी वक्रं थ्व स्पष्ट जुइ कि NiV-LDH-NSया वर्तमान घनत्व Ni(OH)2-NS स्वया अप्व दु (पूरक चित्र १९), गुकिलिं COR व OER प्रतिक्रियां प्रतिस्पर्धी प्रतिक्रिया दयेकी। अतः, निभि-एलडीएच-एनएस स्वया एएया उल्लेखनीय उच्च एफईयात चरण पुनर्व्यवस्थायात प्रवर्द्धन याइगु भि संशोधनं पूवंक व्याख्या यायेमफु।
थ्व सामान्यतया स्वीकार यानातःगु दु कि क्षारीय माध्यमय् न्युक्लियोफिलिक सब्स्ट्रेटया इलेक्ट्रोअक्सिडेसन प्रतिक्रिया सामान्यतया ल्याङ्गमुइर–हिन्शेलवुड (LH) मोडेलया अनुसरण याइ। विशेष रुपं, सब्स्ट्रेट व OH− एनआयन प्रतिस्पर्धी रूपं उत्प्रेरक सतहय् कोएडसोर्ब जुइ, व सोखना OH− सक्रिय हाइड्रोक्सिल समूह (OH*)य् अक्सिडाइज जुइ, गुकिलिं न्यूक्लियोफाइलया अक्सिडेसनया निंतिं इलेक्ट्रोफाइलया रुपय् ज्या याइ, थ्व संयन्त्र गुकियात न्हापा गणना व प्रयोगात्मक data6, the44. थुकथं, रिएक्तेन्तया एकाग्रता व इमिगु अनुपात (अर्गानिक सब्स्ट्रेट व ओएच−)ं उत्प्रेरक सतहया रिएक्तेन्त कभरेजयात नियन्त्रण यायेफु, गुकिलिं एफई व लक्ष्य उत्पादया उपजयात प्रभावित याइ१४,४८,४९,५०। जिमिगु अवस्थाय्, जिमिसं थ्व परिकल्पना याना कि NiV-LDH-NS य् उच्च साइक्लोहेक्सानोन सतह कभरेजं COR प्रक्रियायात पक्षपात याइ, व उल्टा, Ni(OH)2-NS य् म्हो साइक्लोहेक्सानोन सतह कभरेजं OER प्रक्रियायात पक्षपात याइ।
माथिया परिकल्पनाया परीक्षण यायेत जिमिसं दकलय् न्हापां रिएक्तेन्त (C, साइक्लोहेक्सानोन, व COH−)या एकाग्रता नाप स्वापू दूगु निगु श्रृंखला प्रयोग याना। न्हापांगु प्रयोग थी-थी साइक्लोहेक्सानोन सी सामग्री (०.०५ ~ ०.४५ एम) व निश्चित COH− सामग्री (०.५ एम) दूगु Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS उत्प्रेरकय् स्थिर विभव (१.८ VRHE)य् इलेक्ट्रोलाइसिस याना याःगु ख। अले, एफइ व एए उत्पादकत्वया गणना यात । NiV-LDH-NS उत्प्रेरकया निंतिं AA उपज व साइक्लोहेक्सानोन C दथुइ स्वापू LH मोडय् छगू विशिष्ट “ज्वालामुखी प्रकार” वक्र क्यन (चित्र ४क), गुकिलिं उच्च साइक्लोहेक्सानोन कभरेजं OH− सोखनानाप प्रतिस्पर्धा याइगु संकेत बी। जबकि Ni(OH)2-NSया निंतिं साइक्लोहेक्सानोनया C ०.०५ निसें ०.४५ M तक्क अप्वयेवं AA उत्पादन मोनोटोनिक रुपं अप्वल, गुकिलिं साइक्लोहेक्सानोनया थोक एकाग्रता अप्व (०.४५ M) जूसां थुकिया सतह कभरेज अझ नं अपेक्षाकृत म्हो जूगु संकेत बी। थ्व नापं, COH− १.५ M तक्क अप्वयेवं साइक्लोहेक्सानोनया C या आधारय् Ni(OH)2-NS य् “ज्वालामुखी प्रकार”या वक्र खने दु, व NiV-LDH-NS या तुलनाय् प्रदर्शनया विभक्ति बिन्दु लिबात, गुकिलिं NiV-LDH-NS या तुलनाय् साइक्लोहेक्सानो (Fig2OH-2H)या कमजोर सोखनायात अझ प्रमाणित यात। २५क व टिप्पणी ५)। नापं, NiV-LDH-NS य् AA या FE C-साइक्लोहेक्सानोन प्रति तसकं संवेदनशील जुल व C-साइक्लोहेक्सानोनयात ०.०५ M निसें ०.३ M तक्क अप्वयेकेबलय् तीव्र गतिं ८०% स्वया अप्व जुल, गुकिलिं साइक्लोहेक्सानोन NiV-LDH (Fig4-LDH)य् अःपुक समृद्ध जूगु संकेत बी। थ्व स्वया सी-साइक्लोहेक्सानोनया एकाग्रता अप्वयेकेवं Ni(OH)2-NS य् OER यात उल्लेखनीय रुपं नियन्त्रण मयाःगु खने दु, गुकिया कारण साइक्लोहेक्सानोनया अपर्याप्त सोखना जुइफु। उल्टा, उत्प्रेरक दक्षताय् COH− या निर्भरताया थप अनुसन्धानं नं पुष्टि यात कि साइक्लोहेक्सानोनया सोखना NiV-LDH-NS या तुलनाय् सुधार जूगु दु, गुकिलिं AA या FE म्हो मयासे COR प्रक्रियाया इलय् अप्व COH− सह यायेफु (पूरक चित्र c5)।
०.५ एम केओएचय् फरक सी नापं साइक्लोहेक्सानोनय् बी Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NSया AA व EFया उत्पादकत्व। c NiOOH व NiVOOH पर साइक्लोहेक्सानोनया सोखना ऊर्जा। d 0.5 M KOH व 0.4 M साइक्लोहेक्सानोनय् Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS य् AA या FE असंतत व स्थिर सम्भावित रणनीति छ्यला १.८० VRHE य्। त्रुटि बारं छगू हे नमूना छ्यला स्वंगु स्वतन्त्र मापनया मानक विचलनयात प्रतिनिधित्व याइ व १०% दुने ला। e शीर्ष: Ni(OH)2-NS य् म्हो सतह क्षेत्रफल C दूगु साइक्लोहेक्सानोनयात साइक्लोहेक्सानोनं कमजोर रुपं सोखना याइ, गुकिया लिच्वः कथं OERया निंतिं तच्वःगु प्रतिस्पर्धा जुइ। क्वय् : NiV-LDH-NS य् साइक्लोहेक्सानोनया अप्वःगु सोखना नापं साइक्लोहेक्सानोन सीया उच्च सतह क्षेत्र एकाग्रता खनेदु, गुकिया लिच्वः कथं OER दमन जुइ। a–d या निंतिं कच्चा डाटा कच्चा डाटा फाइलय् बियातःगु दु ।
NiV-LDH-NS य् साइक्लोहेक्सानोनया अप्वःगु सोखनाया परीक्षण यायेत जिमिसं इलेक्ट्रोकेमिकल युग्मित क्वार्ट्ज क्रिस्टल माइक्रोब्यालेन्स (E-QCM) छ्यला सोखना जूगु प्रजातिया द्रव्यमान हिउपाःयात वास्तविक ईलय् अनुगमन यानागु खः । परिणामं क्यंगु दु कि NiV-LDH-NS य् साइक्लोहेक्सानोनया प्रारम्भिक सोखना क्षमता OCP अवस्थाय् Ni(OH)2-NS स्वया १.६ गुणा अप्व खने दु, व सम्भावना १.५ VRHE (पूरक चित्र २६) तक्क अप्वयेवं सोखना क्षमताया थ्व अन्तर अझ अप्वल। NiOOH व NiVOOH (चित्र ४c)य् साइक्लोहेक्सानोनया सोखना व्यवहारया अनुसन्धान यायेत स्पिन-ध्रुवीकृत DFT गणना याःगु ख। साइक्लोहेक्सानोनं NiOOH य् Ni-केन्द्रय् -0.57 eV या सोखना ऊर्जा (Eads) नापं सोखना याइ धाःसा साइक्लोहेक्सानोनं NiVOOH य् Ni-केन्द्र वा V-केन्द्रय् सोखनेफु, गन V-केन्द्रं यक्व म्हो स्थिर Eads (eads) प्रदान याइ, eservstrong of9 of9. NiVOOH य् साइक्लोहेक्सानोन ।
साइक्लोहेक्सानोनया अप्वःगु सोखनां एए गठनयात प्रोत्साहन बीफु व ओईआरयात निरोध यायेफु धकाः अझ प्रमाणित यायेत जिमिसं उत्प्रेरक सतहय् (Ni (OH) 2-NS व NiV-LDH-NS या निंतिं) साइक्लोहेक्सानोनयात समृद्ध यायेत असतत सम्भावित रणनीति छ्यला, गुकियात previous पाखें प्रेरित याःगु खः । ५१, ५२ विशेष यानाः जिमिसं सीओआरय् १.८ भिआरएचईया पोटेंशियल लागू याना, अनंलि ओसीपी अवस्थाय् हिला, अले हाकनं १.८ भिआरएचईइ हिला । थ्व अवस्थाय् साइक्लोहेक्सानोन इलेक्ट्रोलाइजया दथुइ ओसीपी अवस्थाय् उत्प्रेरक सतहय् मुनेफु (विस्तृत प्रक्रियाया निंतिं विधि खण्ड स्वयादिसँ)। परिणामं क्यंगु दु कि Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NSया निंतिं असतत विभव इलेक्ट्रोलाइसिस छ्यलेबलय् स्थिर विभव इलेक्ट्रोलाइसिसया तुलनाय् उत्प्रेरक प्रदर्शनय् सुधार जूगु दु (चित्र ४d)। उल्लेखनीय कथं, Ni (OH) 2-NS ं NiV-LDH-NS स्वया COR (AA FE: ५१% निसें ८२%) व OER (O2 FE: २७% निसें ४%) या दमनय् अप्व उल्लेखनीय सुधार क्यन, गुकियात थ्व तथ्यया निंतिं जिम्मेवार ठहर याःगु खः कि साइक्लोहेक्सानोन संचय to greata on the सोखना क्षमता (अर्थात, Ni (OH) 2-NS) अन्तराल सम्भावित इलेक्ट्रोलाइसिस द्वारा।
समग्रय्, NiV-LDH-NS य् OERया निरोधयात साइक्लोहेक्सानोनया अप्वःगु सोखनाया कारणं धायेछिं (चित्र ४e)। Ni(OH)2-NS (चित्र ४e, शीर्ष)य् साइक्लोहेक्सानोनया कमजोर सोखनाया लिच्वः कथं साइक्लोहेक्सानोनया अपेक्षाकृत म्हो कभरेज व उत्प्रेरक सतहय् अपेक्षाकृत अप्व OH* कभरेज जुइ। अथे जुया अतिरिक्त ओएच* प्रजातिं ओईआरया निंतिं तच्वःगु प्रतिस्पर्धा जुइ व एएया एफई म्हो जुइ। थ्व स्वया NiV-LDH-NS (चित्र ४e, क्वय्)य्, V संशोधनं साइक्लोहेक्सानोनया सोखना क्षमता अप्वयेकल, गुकिलिं साइक्लोहेक्सानोनया सतह C अप्वल व CORया निंतिं सोखना OH * प्रजातिया प्रभावकारी छ्येला जुल, AA गठनयात प्रोत्साहन बिल व inhibi.
Ni प्रजातिया पुनर्निर्माण व साइक्लोहेक्सानोन सोखनाय् V संशोधनया प्रभावया अनुसन्धानया नापं, जिमिसं V ं COR निसें AA निर्माणया लँपुइ हिउपाः हइ कि मयाइ धइगु नं अनुसन्धान याना। साहित्यय् यक्व थी-थी सीओआर मार्ग प्रस्तावित यानातःगु दु, व जिमिसं जिमिगु प्रतिक्रिया प्रणालीइ इमिगु सम्भावनाया विश्लेषण याना (अधिक विवरणया निंतिं पूरक चित्र २७ व पूरक टिप्पणी ६ स्वयादिसँ)१३,१४,२६। दकलय् न्हापां, थ्व रिपोर्ट जूगु दु कि सीओआर पथया न्हापांगु चरणय् साइक्लोहेक्सानोनया प्रारम्भिक अक्सिडेसन जुइफु गुकिलिं मू मध्यवर्ती २-हाइड्रोक्सीसाइक्लोहेक्सानोन (२)१३,१४ दयेकेफु। थ्व प्रक्रियायात प्रमाणित यायेत जिमिसं ५,५-डाइमेथाइल-१-पाइरोलिडिन एन-अक्साइड (डीएमपीओ) छ्यला उत्प्रेरक सतहय् सोसेजुगु सक्रिय मध्यवर्ती पदार्थयात फँसे याना ईपीआरया अध्ययन याना। ईपीआर परिणामं सीओआर प्रक्रियाया झ्वलय् निगु हे उत्प्रेरकय् सी-केन्द्रित रेडिकल्स (R ) व हाइड्रोक्सिल रेडिकल्स (OH )या उपस्थिति क्यन, गुकिलिं साइक्लोहेक्सानोनया Cα − H डिहाइड्रोजेनेसनं छगू मध्यवर्ती इनोलेट अक्सिडेलेट रेडिकल्स (१) दयेकिगु संकेत बी, गुकियात लिपा OH (Fig.25) पाखें अझ topplementary forms. २८)। निगु हे उत्प्रेरकय् छगू हे मध्यवर्ती पदार्थया पहिचान जूसां NiV-LDH-NS य् R संकेतया क्षेत्रफल अंश Ni(OH)2-NS स्वया अपेक्षाकृत अप्व खने दु, गुकिया कारण साइक्लोहेक्सानोनया अप्वःगु सोखना क्षमता जुइफु (पूरक तालिका ३ व टिप्पणी ७)। जिमिसं अझ २ व १,२-साइक्लोहेक्सानेडियोन (३)यात इलेक्ट्रोलाइसिसया निंतिं स्टार्टिङ रिएक्टेन्तया रुपय् छ्यला V ं लिपाया अक्सिडेसन स्टेपयात परिमार्जन याइ कि मयाइ धकाः परीक्षण याना। Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS य् सम्भावित मध्यवर्ती (२ व ३)या इलेक्ट्रोलाइसिस लिच्वः तुलनात्मक उत्पाद चयनात्मकता क्यंगु दु, गुकिलिं Ni(OH)2-NS वा NiV-LDH-NS य् COR प्रतिक्रिया समान लँपुं न्ह्याःगु संकेत बी (चित्र ५ख)। अझ, एए २ यात रिएक्टेन्तया रुपय् छ्येलेबलय् जक्क मू उत्पाद ख, गुकिलिं एए २ या Cα − Cβ बन्धया क्लिभेजया माध्यमं प्रत्यक्ष अक्सिडेसन प्रक्रियाया माध्यमं प्राप्त जूगु सुझाव बी, निगु हे उत्प्रेरकय् लिपाया अक्सिडेसन स्वया २ या Cα − Cβ बन्धया माध्यमं प्राप्त जूगु ख, छाय् धाःसा थ्व मुख्यतः GA य् हिलावन जब startac the ppd as9 ३०)।
०.५ एम केओएच + ०.४ एम साइक्लोहेक्सानोनय् एनआइभि-एलडिएच-एनएसया इपिआर संकेत । ख २-हाइड्रोक्सीसाइक्लोहेक्सानोन (२) व १,२-साइक्लोहेक्सानेडियोन (३) या इलेक्ट्रोकैटालिटिक विश्लेषणया लिच्वः। ०.५ एम केओएच व ०.१ एम २ बाय् ३ य् १.८ भिआरइइ छघौया निंतिं इलेक्ट्रोलाइसिस याःगु खः । इरर बारं छगू हे उत्प्रेरक छ्यला निगु स्वतन्त्र मापनया मानक विचलनयात प्रतिनिधित्व याइ। सि निगू उत्प्रेरकय् सिओआरया प्रस्तावित प्रतिक्रिया लँपु । d Ni (OH) 2-NS (बाँया) व d NiV-LDH-NS (दायाँ) पर COR मार्ग का योजनाबद्ध चित्रण। ह्याउँगु बाणं सिओआर प्रक्रियाय् भि संशोधनं प्रवर्द्धन याइगु पलाःयात क्यनी । कच्चा डाटा फाइलय् ए व बि या निंतिं कच्चा डाटा बियातःगु दु ।
समग्रय्, जिमिसं क्यना कि Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS छगू हे लँपुं CORयात उत्प्रेरित याइ: साइक्लोहेक्सानोन उत्प्रेरक सतहय् सोसे जुइ, डिहाइड्रोजेनेट जुइ व इलेक्ट्रोन तंकी गुकिलिं 1 दयेकि, गुकियात लिपा OH*ं अक्सिडाइज याना मल्टि tostep रुपान्तरण याइ, व धुंका ट्रान्सफर्मेशन बाइ OH* जुइ)। तर साइक्लोहेक्सानोनयात रिएक्तेन्तया रुपय् छ्येलेबलय् Ni(OH)2-NS य् जक्क OER प्रतिस्पर्धा खने दु धाःसा २ व ३ यात रिएक्तेन्तया रुपय् छ्येलेबलय् दकलय् म्हो अक्सिजन मुंकल। थुकथं, उत्प्रेरक प्रदर्शनय् अवलोकित भिन्नता प्रतिक्रिया मार्गय् हिउपा स्वया आरडीएस ऊर्जा बाधा व साइक्लोहेक्सानोन सोखना क्षमताय् हिउपाया कारणं जुइफु। अथे जूगुलिं जिमिसं निगुलिं उत्प्रेरकय् प्रतिक्रिया लँपुया आरडिएसया विश्लेषण याना । माथि न्ह्यथनागु इन सिटु एक्स-रे अकोस्टिक स्पेक्ट्रोस्कोपीया लिच्वःं V परिमार्जनं COR प्रतिक्रियाय् RDS यात पुनर्निर्माणया चरणं रासायनिक चरणय् हिलाबी, NiOOH चरण व उच्च-भ्यालेन्ट Ni प्रजातियात NiV-LDH-NS (चित्र ३f, पूरक चित्र २ व ४)य् अक्षुण्ण तइ धकाः संकेत बी। जिमिसं सीभी मापनया झ्वलय् थीथी सम्भावित क्षेत्रया प्रत्येक भागय् वर्तमान घनत्वं प्रतिनिधित्व याइगु प्रतिक्रिया प्रक्रियाया थप विश्लेषण याना (विवरणया निंतिं पूरक चित्र ३१ व टिप्पणी ८ स्वयादिसँ) व एच/डी काइनेटिक आइसोटोप विनिमय प्रयोग याना, गुकिं सामूहिक रुपं क्यंगु दु कि सीभीओआरया आरडीएस-एनएसभीभ्स ४. Cα − H बन्ध रिडक्सन चरण स्वया रासायनिक चरणय् जुइ (अधिक विवरणया निंतिं पूरक चित्र ३२ व टिप्पणी ८ स्वयादिसँ)।
माथिया विश्लेषणया लिधंसाय्, भि संशोधनया समग्र प्रभाव किपा ५डिइ क्यनातःगु दु । Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS उत्प्रेरकतेसं उच्च एनोडिक पोटेंशियलय् सतह पुनर्निर्माण याइ व छगू हे लँपुं COR उत्प्रेरक याइ। Ni(OH)2-NS (चित्र ५d, खवय्)य् पुनर्निर्माणया चरण COR प्रक्रियाया इलय् RDS ख; जबकि NiV-LDH-NS (चित्र 5d, दायाँ) पर, V संशोधनं पुनर्निर्माण प्रक्रियायात उल्लेखनीय रुपं तीव्रता बिल व RDS यात साइक्लोहेक्सानोनया Cα−H डिहाइड्रोजेनेसनय् हिलाः १ दयेकल ।
व्यापक सम्भावित दायराय् उच्च FE दूगु NiV-LDH-NS या उत्कृष्ट इलेक्ट्रोकेटालिटिक प्रदर्शनयात ध्यानय् तयाः जिमिसं एएया निरन्तर उत्पादन प्राप्त यायेत एमईए डिजाइन याना। एमईएयात एनोडया रुपय् NiV-LDH-NS, क्याथोडया रुपय् व्यावसायिक PtRu/C53 व एनआयन एक्सचेन्ज मेम्ब्रेन (प्रकार: FAA-3-50) (चित्र ६क व पूरक चित्र ३३)५४ छ्यला एसेम्बल याःगु ख। सेल भोल्टेज म्हो जुल व एएया एफई माथिया अध्ययनय् ०.५ एम केओएच नाप तुलना यायेबहःजूगुलिं एनोलाइटया एकाग्रता १ एम केओएच (पूरक चित्र २५ग) य् अनुकूलित जुल। रेकर्ड यानातःगु एलएसभी वक्र पूरक चित्र ३४ य् क्यनातःगु दु, गुकिलिं NiV-LDH-NS या COR दक्षता Ni(OH)2-NS स्वया यक्व अप्व दु धकाः संकेत बी। NiV-LDH-NS या श्रेष्ठता क्यनेत ५० निसें ५०० mA cm−2 तक्कया स्टेप करेन्ट डेन्सिटी दूगु कन्स्ट्यान्ट करेन्ट इलेक्ट्रोलाइसिस याना थुकिया लिसे स्वापू दूगु सेल भोल्टेज रेकर्ड याःगु ख। थुकिया लिच्वः कथं NiV-LDH-NS ३०० mA cm−2 या करेन्ट डेन्सिटीइ १.७६ V सेल भोल्टेज क्यंगु दु, गुगु Ni(OH)2-NS (2.09 V) स्वया करिब १६% म्हो खनेदु, गुकिलिं AA उत्पादनय् थुकिया उच्च ऊर्जा दक्षताया संकेत बी (चित्र ६b)।
फ्लो ब्याट्रीया स्कीमेटिक डाइग्राम । ख १ एम KOH व ०.४ एम साइक्लोहेक्सानोनय् थीथी करेन्ट डेन्सिटीइ Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS य् iR क्षतिपूर्ति मदुगु सेल भोल्टेज। c AA व FE थी-थी वर्तमान घनत्वय् Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS य् उत्पादन याइ। इरर बारं छगू हे उत्प्रेरक छ्यला निगु स्वतन्त्र मापनया मानक विचलनयात प्रतिनिधित्व याइ। घ मेमेगु रिपोर्ट जूगु फ्लो ब्याट्री सिस्टमलिसे झीगु ज्याया उत्प्रेरक प्रदर्शनया तुलना १४,१७,१९। प्रतिक्रियाया मापदण्ड व प्रतिक्रियाया विशेषता पूरक तालिका २ य् विस्तारं सूचीकृत यानातःगु दु e दीर्घकालीन परीक्षणय् क्रमशः २०० व ३०० ​​mA cm−2 य् NiV-LDH-NS य् AA या सेल भोल्टेज व FE। कच्चा डाटायात कच्चा डाटा फाइलया रुपय् बियातःगु दु ।
अथेहे, चित्र ६सीइ क्यनातःकथं NiV-LDH-NS मूलतः अप्वः करेन्ट डेन्सिटी (२०० निसें ५०० mA cm-2)य् बांलाःगु FE (८३% निसें ६१%) कायम यानातःगु दु, गुकिं यानाः AA उत्पादकत्वय् सुधार (१०३१ निसें १९०० μmol cm-2 h-1) जूगु दु । अथेहे, इलेक्ट्रोलाइसिस धुंका क्याथोड कम्पार्टमेन्टय् ०.८% जक्क एडिपिक एसिड एनआयन खने दु, गुकिलिं झीगु अवस्थाय् साइक्लोहेक्सानोन संक्रमण महत्वपूर्ण मजूगु संकेत बी (पूरक चित्र ३५)। थ्व स्वया वर्तमान घनत्वया व हे वृद्धि दर नापं Ni(OH)2-NS य् AA या FE ६१% निसें ३४% तक्क म्हो जुल, गुकिलिं AA उत्पादकत्वय् सुधार यायेत थाकुइकल (७६२ निसें १०५० μmol cm-2 h-1)। विशेष यानाः ओईआरपाखें वःगु तच्वःगु प्रतिस्पर्धाया कारणं एएया प्रदर्शन भचा नं म्हो जुल, अले थुकथं वर्तमान घनत्व अप्वयेवं एएया एफई तसकं म्हो जुल (२०० निसें २५० एमए सेमी−२, पूरक चित्र ५) । झीगु ज्ञान कथं, NiV-LDH-NS उत्प्रेरक नापं MEA छ्यला उत्प्रेरक लिच्वः Ni-आधारित उत्प्रेरक नापं न्हापा रिपोर्ट जूगु प्रवाह रिएक्टरया प्रदर्शन स्वया यक्व अप्व खनेदु (पूरक तालिका २)। अझ चित्र ६d य् क्यनातःकथं NiV-LDH-NS ं दकलय् बांलाःगु प्रदर्शन याइगु Co-based catalyst अर्थात ग्राफीन-सपोर्टेड Co3O4 (Co3O4/GDY)17 या तुलनाय् AA या करेन्ट डेन्सिटी, सेल भोल्टेज, व FE या ल्याखं उल्लेखनीय फाइदा क्यंगु दु । नापं, जिमिसं एए उत्पादनया ऊर्जा खपतया मूल्यांकन यानाः एए खपत तसकं म्हो जूगु क्यना, ३०० एमए सेमी-२ या वर्तमान घनत्व व १.७६ भि सेल भोल्टेजय् २.४ डब्लु एच जीएए-१ जक (विस्तृत गणना पूरक टिप्पणी १ य् बियातःगु दु) । न्हापा रिपोर्ट यानातःगु Co3O4/GDY या निंतिं ४.१ W h gAA-1 या दकलय् बांलाःगु लिच्वःया तुलनाय् झीगु ज्याय् AA उत्पादनया निंतिं ऊर्जा खपत ४२% म्हो जुल व उत्पादकत्व ४ गुणा अप्वःगु दु (१५३६ व ३१९ μmol cm-२ h-१)१७ ।
एमईएय् दीर्घकालीन एए उत्पादनया निंतिं NiV-LDH-NS उत्प्रेरकया स्थिरता क्रमशः २०० व ३०० ​​mA cm-2 या वर्तमान घनत्वय् मूल्यांकन याःगु खः (चित्र ६e) । OH− अप्व करेन्ट घनत्वय् याकनं खपत जुइगुलिं ३०० mA cm-2 य् इलेक्ट्रोलाइट नवीकरण दर २०० mA cm-2 स्वया अप्व जुइ (विवरणया निंतिं “इलेक्ट्रोकेमिकल मापन” उपखण्ड स्वयादिसँ)। २०० एमए सेमी-२या वर्तमान घनत्वय् न्हापांगु ६ घण्टाय् औसत सीओआर दक्षता ९३% जुल, अनंलि ६० घण्टा लिपा भचा म्हो जुया ८१% जुल, धाःसा सेल भोल्टेज भचा ७% अप्वल (१.६२ भि निसें १.७३ भि तक्क) गुकिलिं बांलाःगु स्थिरताया संकेत बी। वर्तमान घनत्व ३०० ​​mA cm−2 तक्क अप्वयेवं एए दक्षता लगभग अपरिवर्तित जुल (८५% निसें ७२% तक्क म्हो जुल), तर सेल भोल्टेज यक्व अप्वल (१.७१ निसें २.०९ V तक्क, ४६-६h परीक्षणया इलय्)। झीसं अनुमान याना कि प्रदर्शन अपघटनया मू कारण साइक्लोहेक्सानोनं एनियन विनिमय झिल्ली (एईएम)या जंग खः, गुकिं इलेक्ट्रोलाइजर सेलया सेल प्रतिरोध व भोल्टेज अप्वयेकी (पूरक चित्र ३६), नापं इलेक्ट्रोलाइटया छुं भचा लीकेज जुइ, एनोडं डिथोकरय् छगू आयतन व परिणामय् सिए इलेक्ट्रोलाइसिस दिकि । नापं, एएया एफई म्हो जुइगु उत्प्रेरकया लिचिङया कारणं नं जुइफु, गुकिलिं ओईआरया निंतिं नि फोम चायेकेगु पक्षय् जुइ। ३०० एमए सेमी−२ य् स्थिरताया अपघटनय् क्षयग्रस्त एईएमया प्रभाव क्यनेत जिमिसं ४६ घण्टा इलेक्ट्रोलाइसिस धुंका न्हुगु एईएमं प्रतिस्थापन याना। अपेक्षा कथं उत्प्रेरक दक्षता स्पष्ट रुपं पुनःस्थापना जुल, कोष भोल्टेज प्रारम्भिक मूल्यय् (२.०९ निसें १.७१ V तक्क) उल्लेखनीय रुपं म्हो जुल व अनंलि मेगु १२ h इलेक्ट्रोलाइसिसया इलय् भचा अप्वल (१.७१ निसें १.७९ V तक्क; चित्र of६५)।
समग्रय्, जिमिसं २०० एमए सेमी−२ या वर्तमान घनत्वय् ६० h निरन्तर एए उत्पादन स्थिरता प्राप्त यायेत ताःलात, गुकिलिं एएया एफई व सेल भोल्टेज बांलाक कायम यानातःगु संकेत बी। जिमिसं ३०० mA cm−2 या अप्व करेन्ट डेन्सिटी नं कुतः याना व ५८ h या समग्र स्थिरता प्राप्त याना, ४६ h लिपा एईएमया थासय् न्हुगु स्थिरता तया। माथिया अध्ययनं उत्प्रेरकया स्थिरता क्यनाच्वंगु दु व औद्योगिक आदर्श वर्तमान घनत्वय् निरन्तर एए उत्पादनया निंतिं एमईएया दीर्घकालीन स्थिरताय् सुधार यायेत भविष्यय् उच्च शक्तिया एईएमया विकासया आवश्यकतायात स्पष्ट रुपं संकेत याःगु दु।
जिमिगु एमईएया प्रदर्शनया आधारय् जिमिसं सब्स्ट्रेट फीडिंग, इलेक्ट्रोलाइसिस, न्यूट्रालाइजेशन, व पृथक्करण इकाइ सहितया पूर्ण एए उत्पादन प्रक्रिया प्रस्ताव याना (पूरक चित्र ३७)। क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट इलेक्ट्रोकेटालिटिक कार्बोक्सिलेट उत्पादन मोडेल55 छ्यला प्रणालीया आर्थिक सम्भावना मूल्यांकन यायेत प्रारम्भिक प्रदर्शन विश्लेषण याःगु खः । थ्व अवस्थाय् लागतय् पूँजी, संचालन, व सामग्री दुथ्याइ (चित्र ७क व पूरक चित्र ३८), व राजस्व एए व एच२ उत्पादनं वइ। टीईएया लिच्वःं क्यंगु दु कि झीगु संचालन अवस्थाय् (करेन्ट डेन्सिटी ३०० एमए सेमी-२, सेल भोल्टेज १.७६ भि, एफई ८२%) कुल लागत व आम्दानी क्रमशः २४२९ अमेरिकी डलर व २५६४ अमेरिकी डलर दु, गुकिं प्रति टन डिटेल एएपी९ उत्पादित १३५ अमेरिकी डलरया शुद्ध नाफाय् अनुवाद याइ ।
a ८२% एफई, ३०० एमए सेमी−२ वर्तमान घनत्व, व १.७६ भि सेल भोल्टेज दूगु बेस केस परिदृश्य अन्तर्गत एए इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाया कुल लागत b एफई व सी वर्तमान घनत्वय् स्वंगु लागतया संवेदनशीलता विश्लेषण। संवेदनशीलता विश्लेषणय् अध्ययन यानातःगु मापदण्ड जक फरक फरक यानाः मेमेगु मापदण्डयात टिइए मोडेलया आधारय् स्थिर तयातःगु दु । d एए इलेक्ट्रोसिन्थेसिसया नाफा व Ni(OH)2-NS व NiV-LDH-NS छ्यला नाफाय् थी-थी FE व करेन्ट डेन्सिटीया प्रभाव, सेल भोल्टेज १.७६ V य् स्थिर तयातःगु अनुमान याना a–d या निंतिं इनपुट डाटा कच्चा डाटा फाइलय् बियातःगु दु।
थ्व आधारया आधारय् जिमिसं एए इलेक्ट्रोसिन्थेसिसया नाफाय् एफई व करेन्ट डेन्सिटीया प्रभावया थप अनुसन्धान याना। जिमिसं एएया एफई प्रति नाफा तसकं संवेदनशील जूगु खना, छाय्धाःसा एफई म्हो जुलकि संचालन लागतय् उल्लेखनीय वृद्धि जुइ, गुकिं यानाः समग्र लागतय् यक्व वृद्धि जुइ (चित्र ७ ख) । वर्तमान घनत्वया सम्बन्धय्, अप्व वर्तमान घनत्व (>२०० एमए सेमी-२) पूँजीगत लागत व संयंत्र निर्माण लागत म्हो यायेत ग्वाहालि याइ, मू रुपं इलेक्ट्रोलाइटिक सेल क्षेत्रफलयात म्हो याना, गुकिलिं नाफा अप्वयेकेत योगदान बी (चित्र ७ग)। आःया घनत्वया तुलनाय्, एफइं नाफाय् अप्वः महत्वपूर्ण लिच्वः लाकी । एफई व करेन्ट डेन्सिटीया नाफाय् प्रभावया विशेषता क्यनाः झीसं औद्योगिक रुपं प्रासंगिक करेन्ट डेन्सिटी (>२०० एमए सेमी-२)य् उच्च एफई (>६०%) प्राप्त यायेगु महत्वयात स्पष्ट रुपं खनाच्वना, गुकिं नाफा सुनिश्चित याइ । एएया उच्च FE मूल्यया कारणं उत्प्रेरकया रुपय् NiV-LDH-NS दूगु प्रतिक्रिया प्रणाली १००–५०० mA cm−2 (पेन्टाग्राम डट; चित्र ७d)या दायराय् अनुकूल जुयाच्वनि। अथे जुसां Ni(OH)2-NSया निंतिं उच्च वर्तमान घनत्व (>200 mA cm−2)य् FE म्हो यायेबलय् प्रतिकूल लिच्वः (वृत्त; चित्र ७d) वल, गुकिलिं उच्च वर्तमान घनत्वय् उच्च FE दूगु उत्प्रेरकया महत्त्वयात उजागर याइ।
पूँजी व संचालन लागत म्हो यायेत उत्प्रेरकया महत्वया नापनापं झीगु टीईए मूल्यांकनं निगू कथं नाफाय् अझ सुधार यायेफइगु सुझाव बियाच्वंगु दु । न्हापांगु कथं बजारय् पोटासियम सल्फेट (के२एसओ४)यात तटस्थीकरण इकाइया उपोत्पादया रुपय् सह-विक्री यायेगु खः, तर सम्भावित आम्दानी ८२८ अमेरिकी डलर/टन एए–१ (पूरक टिप्पणी ९) जुइ । निगूगु प्रशोधन प्रविधियात अनुकूलित यायेगु, गुकिलि सामग्री पुनःचक्रण वा अप्व खर्च प्रभावकारी एए पृथक्करण प्रविधिया विकास (तटस्थीकरण व पृथक्करण इकाइया विकल्प) ला। थौंकन्हय् छ्येलिगु एसिड-बेस तटस्थीकरण प्रक्रियाया लिच्वः कथं अप्व भौतिक लागत जुइफु (गुकिलि दकलय् अप्व हिस्सा ८५.३%) जुइफु, गुकिलि ९४% साइक्लोहेक्सानोन व केओएच ($२०६९/टन एए-१; चित्र ७क)या कारणं जुइ, तर च्वय् न्ह्यथनातःकथं थ्व प्रक्रिया अझ नं समग्र रुपं लाभदायक दु। जिमिसं सुझाव बिया कि केओएच व अप्रतिक्रियाशील साइक्लोहेक्सानोनया पुनःप्राप्तिया निंतिं अप्व उन्नत विधिं भौतिक लागत अझ म्हो यायेफइ, गथेकि कओएच१४या पूर्ण पुनःप्राप्तिया निंतिं इलेक्ट्रोडायलिसिस (इलेक्ट्रोडायलिसिसया माध्यमं १०७३ अमेरिकी डलर/टन एए-१या अनुमानित लागत; पूरक टिप्पणी ९)।
सारांशय्, जिमिसं Ni(OH)2 नैनोशीटय् V दुथ्याकाः उच्च वर्तमान घनत्वय् एल्युमिनियम एटम इलेक्ट्रोलाइसिसया उच्च दक्षता प्राप्त याना। १.५–१.९ VRHE व १७० mA cm−2या उच्च वर्तमान घनत्वया व्यापक सम्भावित दायरा अन्तर्गत NiV-LDH-NS य् AA FE ८३–८८% थ्यन धाःसा OER प्रभावकारी रुपं ३% तक्क दमन जुल। V संशोधनं Ni2+ यात Ni3+x य् म्हो यायेत प्रवर्द्धन यात व साइक्लोहेक्सानोनया सोखनायात अप्वयेकल। प्रायोगिक व सैद्धान्तिक तथ्यांकं उत्तेजित पुनर्निर्माणं साइक्लोहेक्सानोन अक्सिडेसनया निंतिं वर्तमान घनत्व अप्वयेकीगु व सीओआरया आरडीएसयात पुनर्निर्माणं Cα − H scission दुथ्याःगु डिहाइड्रोजेनेसनय् हिलेगु संकेत बी, धाःसा साइक्लोहेक्सानोनया अप्वःगु सोखनां OER दमन याइ। एमईएया विकासं ३०० एमए सेमी−२या औद्योगिक वर्तमान घनत्वय् निरन्तर एए उत्पादन, ८२%या रेकर्ड एए दक्षता, व १५३६ μmol सेमी−२ एच−१या उत्पादकत्व प्राप्त यात। ५० घण्टाया परीक्षणं क्यंगु दु कि NiV-LDH-NS य् बांलाःगु स्थिरता दु छाय् धाःसा थुकिलिं MEA य् उच्च AA FE कायम यायेफु (> ८०% २०० mA cm−2 य् ६० घण्टाया निंतिं; > ७०% ३०० mA cm−2 य् ५८ घण्टाया निंतिं)। थुकी लुमंकेबहःजू, औद्योगिक आदर्श वर्तमान घनत्वय् दीर्घकालीन स्थायित्व प्राप्त यायेत अझ शक्तिशाली एईएम विकास यायेमाःगु आवश्यकता दु । नापं, टीईए एए उत्पादनया निंतिं प्रतिक्रिया रणनीतिया आर्थिक फाइदा व लागत अझ म्हो यायेत उच्च प्रदर्शन उत्प्रेरक व उन्नत पृथक्करण प्रविधिया महत्वयात उजागर याःगु दु।