Arrêt-et-Allez piloter peut s'user sur vos nerfs, mais elle fait réellement un numéro sur le platine précieux qui pilote des réactions en cellules à combustible automobile.
Avant Que les grandes flottes de véhicules essence essence cellule puissent heurter la route, les scientifiques devront trouver une voie de protéger le platine, le composant le plus cher de la technologie d'essence-cellule, et de réduire le montant requis pour effectuer les électrodes catalytiquement actives.
Maintenant, les scientifiques au Ministère De L'énergie des États-Unis le Laboratoire (DOE) National de Brookhaven Ont développé un électrocatalyseur neuf qui utilise un à une seule couche du platine et réduit à un minimum son usure tandis que les hauts niveaux de mise à jour de la réactivité pendant les tests qui imitent arrêt-et-vont piloter. La recherche - décrite en ligne dans Angewandte Chemie, Édition Internationale, et recensée par le tourillon comme « papier très important » - peut grand augmenter le caractère pratique des véhicules à hydrogène et peut également s'appliquer pour améliorer la performance d'autres catalyseurs métalliques.
Les catalyseurs neuf conçus se composent d'à une seule couche du platine au-dessus d'un noyau de nanoparticle de palladium (ou alliage de palladium-or). Leur caractérisation structurelle a été exécutée au Centre de Brookhaven pour les Nanomaterials Fonctionnels et la Source Lumineuse De Synchrotron National.
« Nos études de la structure et de l'activité de ce catalyseur - et comparaisons avec des catalyseurs de platine-carbone actuel en service - illustrent que le noyau de palladium « protège » la couche fine de platine entourant les particules, lui permettant de mettre à jour la réactivité pendant un laps de temps beaucoup plus long, » le pharmacien expliqué Radoslav Adzic de Laboratoire de Brookhaven, qui aboutit l'équipe de recherche.
En catalyseurs conventionnels d'essence-cellule, les dégâts de recyclage d'oxydation et de réduction - déclenché par les changements de la tension qui se produisent pendant l'arrêt-et-aller piloter - le platine. Au fil du temps, le platine dissout, endommageant irréversible la cellule à combustible.
Dans le catalyseur neuf, le palladium du noyau est plus réactif que le platine dans les ces des réactions d'oxydation et de réduction. Tests de Stabilité simulant le recyclage de tension de cellule à combustible indiqué que, après 100.000 cycles potentiels, une importante quantité de palladium avait été oxydé, dissous, et migré à partir de la cathode. Dans la membrane entre la cathode et l'anode, les ions dissous de palladium étaient réduits par l'hydrogène diffusant de l'anode pour former une « bande, » ou des points.
En revanche, le platine était presque inchangé, excepté une petite contraction de la couche unitaire de platine. « Cette contraction du réseau de platine rend le catalyseur plus actif et la stabilité des augmentations de particules, » Adzic a dit.
La Réactivité du catalyseur de noyau de couche unitaire/palladium de platine est également demeurée extrêmement élevée. Elle était réduite par simplement 37 pour cent après 100.000 cycles.
Le Bâtiment sur des premiers travaux qui ont illustré comment les petites quantités d'or peuvent augmenter l'activité catalytique, les scientifiques a également développé une forme du catalyseur de couche unitaire de platine avec un noyau d'alliage de palladium-or. L'ajout de l'or autre a augmenté la stabilité de l'électrocatalyseur, qui a maintenu presque 70 pour cent de réactivité après 200.000 cycles de test.
« Ceci indique l'excellente résistance de cet électrocatalyseur, particulièrement en comparaison avec des catalyseurs plus simples de platine-carbone, qui détruisent presque 70 pour cent de leur réactivité après des durées de cycle beaucoup plus courtes. Ce niveau d'activité et de stabilité indique que c'est un catalyseur pratique. Il dépasse le positionnement d'objectif par la DAINE pour 2010-2015 et il peut être utilisé pour des applications automobiles, » Adzic a dit.
Il a noté que les cellules à combustible effectuées utilisant le catalyseur neuf auraient besoin de seulement environ 10 grammes de platine selon automobile et de moins de 20 grammes de palladium. Actuel, dans des convertisseurs catalytiques utilisés pour traiter des gaz d'échappement, 5 à 10 grammes de platine est utilisés. Puisque les véhicules essence essence cellule n'émettraient aucun gaz d'échappement, il n'y aurait aucun besoin de tels convertisseurs catalytiques, et pour cette raison aucune augmentation nette de la quantité de platine utilisée.
« En plus des électrocatalyseurs se développants pour des applications de cellule à combustible automobile, ces découvertes indiquent les possibilités d'application grandes des catalyseurs de couche unitaire de platine et la possibilité d'étendre ce concept aux catalyseurs basés sur d'autres métaux nobles, » Adzic a dit.
Source : http://www.bnl.gov/