Исследовательская группа Северо-Западного университета разработала новый метод для принятия крайне желательно катализаторов из наночастиц металлов, что может привести к улучшению топливных элементов, среди других приложений. Исследователи также обнаружили метод может иметь отработанные катализаторы и перерабатывать их в активные катализаторы.
Сделанные в основном из драгоценных металлов, эти вожделенные катализаторы в форме драгоценных камней. Каждая частица имеет 24 различных лицах, которые представляют атомы на поверхности таким образом, чтобы сделать их более каталитически активны, чем те, которые имеются в продаже.
Методология занимает основную металлических прекурсоров, и, используя тепло и стабилизации микроэлементов, который быстро превращает их фигуры в структурах, которые являются очень активными каталитически. Коммерческие продукты, такие как топливные элементы — важные источники чистой энергии, но полагаться на таких катализаторов.
Метод носит общий характер; изучение показывает, что он работает с пяти монометаллических наночастиц и библиотека биметаллических наночастиц, охватывающих семь различных металлов, включая платину, кобальт и никель.
«Многие из этих драгоценных металлов несут ответственность за катализирующих одни из самых важных химических превращений, используемых в химической, нефтяной и производстве топливных элементов», — сказал Чад А. Миркин, Джордж Б. Rathmann преподаватель химии в колледж Вайнберга искусств и наук, который возглавлял исследование.
«Мы не только можем подготовить коммерческое желательно катализаторы, но мы можем перерабатывать использованные катализаторы для топливных элементов в наиболее активных формах. Катализаторы медленно деградировать с течением времени и изменения, поэтому тот факт, что мы сможем восстановить и активировать эти катализаторы изготовлены из дорогостоящих материалов является очень ценным», — сказал Миркин.
Исследование, которое включает в себя как моделирование и эксперименты, будут опубликованы в сентябре. 13 в журнале Science.
Новые катализаторы называются высокоиндексных граней катализаторов наночастицы — оптимальная форма для ускорения химических реакций. Команда Миркин нашел их платиновые катализаторы были в 20 раз быстрее, чем коммерческие с низким индексом форме на электроокисление муравьиной кислоты реакции (на основе содержанием платины).
«Платину в высокоиндексных граней форма отличается и лучше, чем в других наночастиц форм», — сказал Крис Вулвертон, соавтор исследования и Джером Б. Коэн, профессор материаловедения и инженерии Северо-Западного университета Маккормик в инженерное училище.
«Все дело в химии», — добавил Миркин, который также является директором Международного института Северо-Западе по нанотехнологии.
Мультидисциплинарная команда Миркин также включает Виньяк Дравидам, Авраам Харрис, профессор материаловедения и инженерии, в McCormick.
Катализ способствует более 35% валового внутреннего продукта, по данным Американского совета по химии. Новые катализаторы могут быть сделаны в массы и без использования лигандов, которые могут нарушить каталитической активности. Процесс, который может как создать новые катализаторы и утилизация отработанных катализаторов-это быстрый и масштабируемый.
Миркин сказал, что технология не может быть далек от того, чтобы использоваться в коммерческих целях. «Этот тип технологии готов быть расширены и распространены в обществе катализ», — сказал он.
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!