Ученые из США побили рекорд по эффективности восстановления кислорода

Изображение и свойства электрокатализатора, представляющего собой нанокристаллы из сплава платины и никеля. (кликните картинку для увеличения)

Изображение и свойства электрокатализатора, представляющего собой нанокристаллы из сплава платины и никеля. (кликните картинку для увеличения)

02.08.2013 (20:24)
Просмотров: 2565
Рейтинг: 2.00
Голосов: 5

Теги:
катализатор, топливо, восстановление, энергия,
Технология >> Нанотехнология






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Благодаря развитию нанотехнологий новости об успехах в сфере создания катализаторов, обеспечивающих более эффективное получение водорода и кислорода из воды, поступают буквально каждый день. На этот раз о своих успехах отчитались исследователи из Georgia Institute of Technology (США). В рамках своей работы они смогли создать электрокатализатор на основе платиново-никелевых нанокристаллов, который позволил добиться рекордно высокой активности в реакции восстановления кислорода. Значение этого достижения сложно переоценить, поскольку именно низкая каталитическая активность в реакции восстановления кислорода является одним из основных препятствий коммерческого использования идеи протонного обмена в мембранных топливных элементах.

Мембранные топливные элементы, рассчитанные на реакцию протонного обмена (также известную, как реакцию восстановления кислорода, oxygen reduction reaction, ORR), имеют высокую эффективность преобразования энергии, что может сделать их лучшим типом топливных элементов и позволит, в конечном счете, полностью заменить бензиновые и дизельные двигатели внутреннего сгорания. К сожалению, на данный момент производство подобных элементов скорее единично. Не удивительно, что многие научные группы работают над тем, чтобы еще больше повысить эффективность этой реакции и сделать ее масштабируемой на коммерческие проекты.

Последние сообщение об успехе в этом направлении пришло от группы ученых из США. Для значительного снижения количества поверхностно-активных веществ на каталитически активных поверхностях, команда ввела растворитель (в данном случае – бензиловый эфир) в процесс производства платино-никелевых нанокристаллов для мембранной топливной ячейки. Согласно проведенным измерениям, такой шаг позволил повысить эффективность катализатора в 17 раз.

Более того, предложенная учеными новая методика производства октаэдрических платиново-никелевых нанокристаллов (как известно, именно октаэдрическая форма делает нанокристаллы наиболее эффективными) позволила подготовить несколько грамм катализатора, что в 15 раз превышает объемы, заявленные в предыдущих экспериментах. Как считают ученые, этого объема будет вполне достаточно для тестирования катализатора на реальных топливных элементах. Более того, предложенные катализаторы, в отличие от ранних разработок в области протонообменных реакций, потенциально могут быть коммерциализированы. Ведь в настоящее время этот процесс сдерживается высокой стоимостью производства элементов, в частности, катализаторов.

Научная группа продолжает работу над улучшением характеристик своего катализатора. Хотя считается, что октаэдрическая форма нанокристаллов обеспечивает наилучший результат, они планируют доказать это на практике в дальнейших экспериментах. Одновременно ученые хотят повысить стабильность высокоактивных платиново-никелевых октаэдров.

Подробные результаты работы опубликованы в журнале Nano Letters.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100