Топливные элементы и электролизеры воды, которые дешево и эффективно лягут в основу водородного топлива на основе экономики, который является одним из наиболее перспективных экологически чистой альтернативы ископаемым видам топлива. Эти устройства основаны на материалах называют электрокатализаторы для работы, поэтому разработка эффективных и недорогих катализаторов необходимо сделать водородное топливо жизнеспособной альтернативой. Исследователи из Университета Аалто разработали новый катализатор для улучшения этих технологий.
Кислород восстановительной реакции (Орр) и реакция выделения кислорода (ООР) — это наиболее важные электрохимические реакции, которые ограничивают эффективность водородных топливных элементов (для питания средств и электроэнергии), вода электролизеры (для чистого производства водорода), и повышенной емкости металл-воздушные батареи. Физики и химики в Аалто сотрудничает с исследователями в CNRS Франции, и Вена в Австрии разработали новый катализатор, который эти реакции более эффективно, чем другие бифункциональные катализаторы в наличии. Исследователи также обнаружили, что электрокаталитическую активность нового катализатора может быть существенно изменена в зависимости от выбора материала, на котором катализатор был сдан на хранение.
«Мы хотим, чтобы для замены традиционных дорогостоящих и дефицитных катализаторов на основе благородных металлов, таких как платина и иридий с высокоактивной и стабильной альтернативы в составе дешевые и обильные элементы, такие как переходные металлы, углерод и азот.» говорит д-р Мохаммад Тавакколи, научный сотрудник Аалто, который руководил работой и писал статьи.
В сотрудничестве с CNRS команда произвела очень пористый графен-углеродные нанотрубки гибрид и легированных ее с атомами других элементов, как известно, делают хорошие катализаторы. Графен и углеродные нанотрубки (УНТ) являются одним?атом?толщиной два — и один?размерная аллотропных форм углерода, соответственно, которые привлекли огромный интерес в академических и промышленных кругов из-за их выдающихся свойств по сравнению с традиционными материалами. Они разработали простой и масштабируемый способ для выращивания наноматериалов в то же время, объединив свои свойства в одном продукте. «Мы являемся одной из ведущих команд в мире для масштабируемого синтеза двустенных углеродных нанотрубок. Инновация заключалась в том, чтобы изменить наш процесс изготовления Для того чтобы приготовить эти уникальные образцы», — сказал д-р Flahut Эммануэль, директор по исследованиям в CNRS.
В этот одностадийный процесс, они также могут легировать графен с азотом и/или металлические (кобальт и молибден) одиночных атомов в качестве перспективной стратегии для того чтобы произвести один-атом катализаторов (СЗК). В катализе наука, новое поле СЗК с изолированными атомами металла диспергируют на твердых подложках привлекла к себе широкое внимание исследователей из-за максимальной атом-эффективность и уникальные свойства СЗК. По сравнению с конкурирующими стратегиями для изготовления мешочков, метод, используемый командой Аалто & НЦНИ обеспечивает простой метод, который проходит в один шаг, сохраняя при этом затраты.
Катализаторы, как правило, оседают на основной субстрат. Роль этого субстрата играет на окончательной реакционной способности катализатора, как правило, игнорируется исследователями, однако для этого нового катализатора, исследователи заметили субстрат играет важную роль в ее эффективности. Ученые обнаружили, пористая структура материала позволяет получить более активный катализатор-сайтов сформирован на его интерфейс с подложкой, поэтому они разработали новый метод анализа микроскопии, чтобы определить, насколько этот интерфейс может быть изменен, чтобы произвести наиболее эффективным катализатором. Они надеются, что их исследование влияния субстрата на каталитическую активность пористых материалов создает основу для рационального проектирования высокопроизводительных электродов для электрохимических энергетических устройств и предоставляет рекомендации для будущих исследований.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!