利用太阳能模块和风力涡轮机的能量，水可以通过电解分解成氢和氧，而不会产生任何危险的排放物。由于可再生能源的可用性在生产绿色(即CO)时有所不同₂因此，了解催化剂在高负荷和动态条件下的行为是非常重要的。“在大电流下，可以在阳极上观察到强烈的氧泡演变，这加剧了测量。该研究的第一作者，来自KIT化学技术和聚合物化学研究所(ITCP)的Steffen Czioska博士说:“到目前为止，它已经不可能获得可靠的测量信号。”通过结合各种技术，研究人员现在已经成功地从根本上研究了在动态操作条件下氧化铱催化剂的表面。“我们第一次在原子水平上研究了催化剂的行为，尽管有强烈的气泡演化，”Czioska说。美国化学会(ACS)认为KIT的出版对国际社会的重要性很高，并推荐它作为ACS编辑的选择。

同步加速器x射线吸收光谱学

对于催化，来自KIT ITCP，催化研究与技术研究所和应用材料研究所电化学技术小组的研究人员将x射线吸收光谱与其他分析方法结合起来，在原子水平上进行高精度的修饰研究。“在反应过程中，我们观察到催化剂表面有规律的过程，因为所有的不规则性都被过滤掉了——类似于夜间道路上的慢速射击——我们还研究了动态过程，”Czioska说。“我们的研究揭示了非常意想不到的结构修饰，这些修饰与动态负载下高压下催化剂的稳定有关，”化学家补充道。氧化铱的溶解减少，材料保持稳定。

研究结果将有助于更好和更有效的催化剂

Czioska指出，对催化剂表面过程的理解为进一步研究高电位催化剂铺平了道路，并将有助于开发更好、更高效的催化剂，以满足能源转型的需要。这项研究是由德国研究基金会资助的“Dynakat”优先项目的一部分。来自德国各地的30多个研究小组的合作由ITCP的Jan-Dierk Grunwaldt教授协调。

绿色氢被认为是一种环境兼容的化学储能材料，因此是钢铁和化学工业脱碳的重要元素。根据联邦政府在2020年通过的国家氢战略，可靠、负担得起和可持续的氢生产将是其未来使用的基础。