중지 - 및 - 이동 운전은 신경을 입을 수 있지만, 정말 자동차 연료 전지의 반응을 드라이브 귀중한 백금에 숫자를 않습니다.
연료 전지 동력 차량의 대규모 함대가 도로에 충돌하기 전에, 과학자는 백금, 연료 전지 기술의 가장 비싼 구성 요소를 보호하는 방법을 찾아야 할 것이며, catalytically 활성 전극을 만드는 데 필요한 금액을 줄일 수 있습니다.
이제 에너지의 (DOE) Brookhaven 국립 연구소 미국과에서 과학자들은 백금의 단일 레이어를 사용하여 중지 - 및 - 이동 운전을 모방 테스트 중 반응성 높은 수준을 유지하면서 자사의 마모와 균열을 최소화 새로운 electrocatalyst을 개발했습니다. 연구 - Angewandte 케미, 국제 버전에 온라인으로 설명하고, "매우 중요한 종이"로 저널에 의해 식별 - 크게 연료 전지 차량의 실용성을 향상시킬 수 있으며 또한 다른 금속 촉매의 성능 개선을위한 적용할 수 있습니다.
새로 설계된 촉매는 팔라듐 백금 이상의 단일 계층 (또는 팔라듐 - 금 합금) nanoparticle 코어로 구성되어 있습니다. 그들의 구조 특성은 기능 Nanomaterials 및 국립 싱크로 트론 광원을위한 Brookhaven의 센터에서 공연되었다.
"우리의이 촉매의 구조와 활동의 연구 - 그리고 백금 - 탄소 촉매와 비교 현재 사용 - 팔라듐 코어 그것이 훨씬 더 오래 기간 동안 반응을 유지하기 위해 사용, 입자를 둘러싼 백금의 벌금 레이어를 '보호'되는 설명 시간, "연구 팀을 이끌고 Brookhaven 연구소 화학자 슬라브 Adzic를 설명했다.
종래의 연료 전지 촉매에서 산화 및 환원 사이클링 - 손해 백금 - 중지 - 및 - 이동 운전 중에 발생하는 전압의 변화에 의해 촉발시켰다. 시간이지나면서, 백금은 연료 전지에 돌이킬 수없는 손상을 초래 사라져 버린다고합니다.
새로운 촉매에서 핵심에서 팔라듐은 이러한 산화와 환원 반응에서 백금보다 반응이다. 연료 전지 전압 자전거를 시뮬레이션 안정성 테스트는 100,000 잠재적인 사이클 후, 팔라듐의 상당한 금액이 용해, 산화했다, 그 발표하고, 멀리 떨어진 음극에서 마이 그 레이션. 음극과 양극 사이의 멤브레인에서 해산 팔라듐 이온은 "밴드"또는 도트를 형성 양극으로부터 diffusing 수소에 의해 감소되었다.
반대로, 백금은 백금 monolayer의 작은 수축을 제외하고 거의 영향을받지되었다. "백금 격자의이 수축은 촉매가보다 적극적하게하고 입자의 안정성이 증가"Adzic 고 말했다.
백금 monolayer / 팔라듐 핵심 촉매의 반응성 또한 매우 높은 있었다. 그것은 100,000 사이클 이후에 단지 37 % 감소했다.
황금의 소량이 촉매 활동을 향상시킬 수있는 방법을 그림과 그 이전 버전에서 작동 빌딩, 과학자들은 또한 팔라듐 - 금 합금 코어와 플래티넘 monolayer 촉매의 형태를 개발했습니다. 황금뿐만 아니라 더 나아가 테스트 200,000 사이클 후 반응의 거의 70 %를 유지 electrocatalyst의 안정성을 향상시켰습니다.
"이것은 훨씬 짧은 자전거 여태껏 자신의 반응의 거의 70 %를 잃게 간단 백금 - 탄소 촉매와 비교하여 특히,이 electrocatalyst의 탁월한 내구성을 나타냅니다. 활동과 안정성이 수준이 실용적인 촉매는 것을 나타냅니다. 그것은 초과 목표가 2010년부터 2015년까지에 대한 DOE에 의해 설정하고 그것이 자동차 애플 리케이션에 사용할 수 있습니다 "Adzic 고 말했다.
그리고 팔라듐 미만 20g - 그는 새로운 촉매를 사용하여 만든 연료 전지 자동차 백금 당만이 약 10g을 필요로한다고 지적했다. 현재, 배기 가스, 백금의 5~10g을 치료하는 데 사용 촉매 변환기에서 사용됩니다. 연료 전지 구동 자동차가 더 배출 가스를 방출하지 것입니다 때문에, 거기에 이러한 촉매 변환기 필요 없다, 따라서 사용되는 백금의 양을에 그물을 증가 것입니다.
"자동차 연료 전지 응용 프로그램에 대한 electrocatalysts을 개발하는 것 외에도,이 연구 결과는 백금 monolayer의 촉매의 광범위한 적용 및 기타 귀금속 촉매에 따라이 개념을 확장 가능성을 나타내는,"Adzic 고 말했다.
출처 : http://www.bnl.gov/