Исследователи Северо-Западного университета разработали более эффективный и стабильный способ проведения реакции электрокаталитического.
Техника, которая флюидизации частиц катализатора в электролит вместо приклеивания их к электродам, позволяет избежать быстрого снижения эффективности реакции-феномен исследователи называют усталость. Этот подход может улучшить производственные процессы для электролиза и электрохимического преобразования и хранения энергии.
«Ведутся интенсивные усилия, чтобы найти новых высокоэффективных катализаторов, которые также могут лучше противостоять электрохимической реакции», — сказал Цзясин Хуан, профессор материаловедения и инженерии в школе Маккормика технических наук, который возглавлял исследование. «Мы разработали совершенно иной подход, чтобы сделать электрокатализа меньше подвержены загниванию, не найдя еще один новый материал, но реакции по-другому».
В исследовании, под названием «кипящий Электрокатализа» был опубликован 10 февраля в журнале Химия СЦК.
В типичной обстановке, электрокатализа, как каталитические материалы наклеиваются электроды, их замачивают в электролите и проходят реакции, возникающих из-за напряжения. Поскольку напряжение постоянно подается через электроды, материалы, опыт непрерывной электрохимической стресс. Со временем их производительность катализатора может распасться из-за накопившихся структурных повреждений электрода в целом, или на отдельные частицы.
Подход команды во избежание постоянного стресса псевдоожижения частиц в электролите. Теперь частицы работают поочередно, испытывая электрохимических напряжений лишь на мгновение, когда сталкиваясь с электродом. В совокупности, вывод от отдельных событий столкновения сливаются в один непрерывный и стабильный электрохимический ток.
«Кипящий электрокатализа нарушает пространственно-временной континуум электрохимических реакций, делая катализаторы более эффективны.» Сказал Хуан. «Псевдоожижения также снижает массоперенос ограничивает реагентов на катализатор, поскольку частицы плавают в электролите.»
Хуан проверял свои идеи, используя известные, имеющиеся в продаже катализатор под названием PT/C, который изготовлен из черного порошков углерода, украшенные наночастицы платины катализировать выделение кислорода, выделение водорода и реакции окисления метанола. Эти три электрохимических реакций, когда катализируется СТ/с, обычно страдают от сильной упадок производительности, но все показали более высокую эффективность и стабильность, когда частицы кипящего слоя.
«Новая стратегия делает нестабильной катализатора обеспечивают стабильную производительность для всех трех модельных реакциях. Это было захватывающее доказательств — принципиальной схемы,» сказал Yi-Гэ Чжоу, первый автор бумаги и бывший приглашенный постдока в группе Хуанга. «Когда мы рассчитали эффективность одиночного частиц для некоторых из этих реакций, он был, по крайней мере, на три порядка выше, чем фиксированной частицы. Вместо подчеркивая их, мы дали частицы шанс отдохнуть, и они стали намного более эффективными в результате.»
Хотя больше работы необходимы для идентификации типов электрохимических реакций, которые могли бы максимизировать пользу кипящий электрокатализа, Хуан считает, что его метод может применяться для различные типы материалов и создать более эффективные, более прочного реакции электрокаталитического. Это может привести к улучшению электрохимических процессов синтеза, которые играют важную роль в преобразовании энергии химических веществ для крупномасштабного хранения энергии.
«Я надеюсь, что другие исследователи считают наш метод пересмотреть свои катализаторы. Было бы интересно увидеть ранее считалось непригодным для использования катализаторов стать полезной», — сказал Хуанг.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!