Heterogeneous water oxidation
ನೀರಿನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವು ನೀರಿನ ವಿಭಜನೆಯ ಅರ್ಧ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆಃ 2H2O → O2 + 4H + + 4e-ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ (ಡೈಆಕ್ಸಿಜೆನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ) 4H + + 4e − → 2H2 ಕಡಿತ (ಡೈಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ) 2H2O → 2H2 + O2 ಒಟ್ಟು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಎರಡು ಅರ್ಧ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಹಂತವು ಅತ್ಯಂತ ಬೇಡಿಕೆಯ ಹಂತವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದಕ್ಕೆ 4 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆಗಳ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ-ಆಮ್ಲಜನಕ ಬಂಧದ ರಚನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಸ್ಯಗಳ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಮತ್ತು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಸಸ್ಯಗಳ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆ II ರಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಕೆಲವು ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಪರ್ಯಾಯ ಶುದ್ಧ ಸುಡುವ ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ, ನೀರನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುವ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಡಿತದ ಹಂತವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆ ವಹಿಸಬಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗವು ಆಮ್ಲಜನಕ ವಿಕಸನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ (ಒಇಆರ್) ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಅರ್ಧ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿರಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಒಇಆರ್ನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸುವ ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣಬಲವಿಜ್ಞಾನವು ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಮತ್ತು ಕಡಿತ ಹಂತಗಳೆರಡೂ pH ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಚಿತ್ರ 1 ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ (ಎನ್. ಎಚ್. ಇ.) ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿರುವಂತೆ ಪಿ. ಎಚ್. 0 (ಬಲವಾಗಿ ಆಮ್ಲೀಯ) ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. 2 ಅರ್ಧ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು (pH = 0 ರಲ್ಲಿ) ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ 2H2O → 4H + + 4e − + O2E ° =-1.23 V ವರ್ಸಸ್ NHE ಕಡಿತ 4H + + 4e − → 2H2E ° = 0.00 V ವರ್ಸಸ್ NHE ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ 2H2O → 2H2 + O2E ° ಕೋಶ =-1.23 V; ΔG = 475 kJ/mol ನೀರಿನ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ pH ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಮಾಡಬಹುದು, ಆದಾಗ್ಯೂ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರತಿ pH ಘಟಕ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ-59 mV ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಟ್ಟು ಜೀವಕೋಶದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕಡಿತ ಅರ್ಧ ಜೀವಕೋಶದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ) 1.23 ವಿ ಆಗಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಈ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಗಿಬ್ಸ್ ಮುಕ್ತ ಶಕ್ತಿಗೆ (αG) ಸಂಬಂಧಿಸಿರಬಹುದುಃ αG° ಕೋಶ = −nFE° ಕೋಶ ಇಲ್ಲಿ n ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿ ಮೋಲಿನ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು F ಎಂಬುದು ಫ್ಯಾರಡೆ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನಿಂದ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಲಾದಂತೆ ಒಂದು ಮೋಲ್ನ O2 ಅನ್ನು ಮಾಡಲು 475 kJ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಅಡೆತಡೆಗಳು, ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕುಸಿತಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಅತಿಯಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಬಳಲುತ್ತವೆ. ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಅಡೆತಡೆಗಳು ಅಥವಾ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಒಇಆರ್ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ತಲುಪುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಈ ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಒಇಆರ್ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ವೇಗವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಒಇಆರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ನಡೆಯುವ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದ ಪಿಹೆಚ್ ನಿಂದಲೂ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲೀಯ ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಕೆಳಗೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆಮ್ಲೀಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ನೀರು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಬಂಧಿಸಿ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಷಾರೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅಯಾನ್ನ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಬಂಧವು ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡು ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ವಹಿವಾಟು-ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಹಂತಕ್ಕೆ ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪ್ರಭೇದವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪಿಹೆಚ್ ವಿಪರೀತಗಳ ನಡುವಿನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ನೀರಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅಯಾನ್ ಅನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವ ಚಲನೆಯ ಸೌಲಭ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಟಾಫೆಲ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ವಿನಿಮಯ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಟಾಫೆಲ್ ಇಳಿಜಾರಿನಂತಹ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ವಸ್ತುಗಳ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಬಗ್ಗೆ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಒಇಆರ್ ಪ್ಲಾಟಿನಮ್ನಂತಹ ಶುದ್ಧ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ, ಬದಲಿಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ವಿಕಸನಕ್ಕೆ ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮೇಲ್ಮೈ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಒಇಆರ್ ಅನ್ನು ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆಃ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಪರಿವರ್ತನೆ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳು ಮೊದಲ-ಸಾಲಿನ ಪರಿವರ್ತನೆ ಲೋಹದ ಸ್ಪಿನೆಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪೆರೋವ್ಸ್ಕೈಟ್ಗಳು. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಮೆಟಲ್-ಆರ್ಗ್ಯಾನಿಕ್ ಫ್ರೇಮ್ವರ್ಕ್ (ಎಂಒಎಫ್) ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳು ಮೊದಲ ಸಾಲಿನ ಪರಿವರ್ತನಾ ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ನೀರಿನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಭರವಸೆಯ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯೆಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯ ಮೇಲೆ ದೊಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ (ದೋಷಗಳು, ಹಂತಗಳು, ಕುಂಚಗಳು, ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ತಾಣಗಳು) ಆದ್ದರಿಂದ ಒಇಆರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅದರ ಬೃಹತ್ ರಚನೆಯಿಂದ ಊಹಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಮೇಲ್ಮೈ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಓಇಆರ್ನ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣಬಲವಿಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಬೀರುತ್ತವೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಅತ್ಯಂತ ಸಕ್ರಿಯ ಅಂಶವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಇದು ಒ. ಇ. ಆರ್. ಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಇದು 10−9 A/cm2 ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ವಿನಿಮಯ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಒಇಆರ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಮತ್ತು ಅದರ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳ ಮೇಲಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಂದ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ವಿಕಸನದಲ್ಲಿ ವಿಳಂಬವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಒಇಆರ್ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವ ಮೊದಲು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳಬೇಕು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಟಾಫೆಲ್ ಇಳಿಜಾರು, ಕಡಿಮೆ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರದ ದಪ್ಪದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ ದಪ್ಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಇರಿಡಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಇರಿಡಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ಐಆರ್ಒ 2) ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಪಾಲಿಮರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮೆಂಬರೇನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಉದ್ಯಮದ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಒಇಆರ್ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 1970 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಒಇಆರ್ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅಂದಿನಿಂದ ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಸಂಶೋಧಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ರುಥೇನಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ರುಥೇನಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ರುಓ2) ಆಮ್ಲೀಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಒಇಆರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಕೆಲವು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು 1970 ರ ದಶಕದ ಆರಂಭದಿಂದಲೂ ನೀರಿನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದ್ದು, ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಇಆರ್ಗೆ ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ವರದಿಯಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಅಂದಿನಿಂದ ಇದನ್ನು ಒಇಆರ್ಗಾಗಿ ರು (110) ಸಿಂಗಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು, ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳು, ಟೈಟಾನಿಯಂ ಬೆಂಬಲಿತ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಜಡ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲೆ ರುಥೇನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ನ ಉಷ್ಣ ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ರುಓ2 ಫಿಲ್ಮ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಸ್ಪಿನೆಲ್ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಸ್ಪಿನೆಲ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ನೀರಿನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಅತ್ಯಂತ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಸ್ಪಿನೆಲ್ಗಳನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅವುಗಳ ಜಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಖಾಲಿ ಜಾಗವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಮತ್ತಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು