Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

新しい Graphene コバルト材料は燃料電池のプラチナを取り替える潜在性を保持します

Published on October 18, 2012 at 8:54 AM

水素の燃料電池の使用のためのプラチナ触媒に安価な代わりを見つける競争に新しい競争相手があります。

単層の graphene の基板へのコバルトの付加の Nanoparticles 自身。 触媒として、コバルトgraphene の組合せは少しより遅くが行く酸素の減少の反作用を得ます酸素を速く減らし、よりプラチナベースの触媒を長く持続させました。 (信用: 日曜日の実験室/ブラウン大学)

Shouheng 日曜日ブラウン大学の化学者および彼の学生は新しい材料 - 酸素の減少の反作用にほぼ触媒作用を及ぼすことができる、またプラチナが大幅に耐久し、であるコバルトおよびコバルト酸化物の nanoparticles によってカバーされる graphene シートを開発しました。

新しい材料に 「あらゆる nonplatinum の触媒の最大の減少パフォーマンスがあります」、日曜日の実験室の Shaojun 郡野、ポストドクターおよびジャーナル Angewandte Chemie インターナショナルの版でオンラインで出版されたペーパーの主執筆者を言いました。

酸素の減少の反作用は水素の燃料電池の陰極の側面に発生します。 酸素は電子を水素の燃料から陽極で除去し、セルによって動力を与えられる電気装置を通して現在の実行を保つ電気引きを作成する電子流しとして作用します。 「反作用触媒を必要とし、プラチナは現在最もよいものです」、は日曜日を 「言いましたしかし非常に高く、非常に限られた供給があり、そういうわけで少数の特別な目的は別として見ません多くの燃料電池の使用を」。

これまで科学者はずっと実行可能な代案を開発してないです。 少数の研究者は、日曜日および郡野を含んで、必要なプラチナの量を減らすが使用する有効な触媒は全然プラチナ逃げやすく残りません新しい触媒を開発しました。

この新しい graphene コバルト材料はまだ最も有望な候補者と、研究者は言います。 それは一致プラチナの特性の近くに来る貴金属からなされない最初の触媒です。

日曜日および彼のチームが行った実験室試験は反作用が行ったらビットだった、新しい材料はプラチナことをより速いペースで実際に酸素を新しい graphene コバルト材料が酸素の減少の反作用を開始されて得ることのプラチナより遅い減らしましたことを示しました。 安定するまた証明される新しい触媒プラチナより一定時間にわたり大いにもっとゆっくり低下します。 テストの約 17 時間後で、 graphene コバルトの触媒は最初の容量の 70% 頃行っていました。 テストされたチームが同じ時間の後で 60% 以下で行ったプラチナ触媒。

コバルトはどんなプラチナが要するかわずかですぐに利用できる豊富な金属です。 Graphene は蜜蜂の巣構造で配列される炭素原子の 1 原子厚いシートです。 ここ数年間に成長して、 graphene は強さ、電気特性および触媒作用の潜在性のために有名です。

自己アセンブリプロセス

多くの場合、 graphene の nanoparticle 材料は graphene の表面で nanoparticles の成長によって直接なされます。 しかしそのプロセスは触媒を作るために問題となりますと、日曜日は言いました。 「サイズ、形を制御することは実際に困難であり nanoparticles の構成」と彼は言いました。

日曜日および彼のチームはそれらに材料の特性のより多くの制御を与えた自己アセンブリ方法を使用しました。 最初に、それらは別の解決のコバルトの nanoparticles そして graphene を分散させました。 2 つの解決はそれから結合され、確かめるために音波と打ち砕かれて完全に混合しました。 それにより nanoparticles は反作用にかかわる各粒子の潜在性を最大化する単層の graphene に均等に接続しました。 材料は遠心分離機を使用して解決からそして引き出され、乾燥しました。 空気に露出されたとき、ヘルプがコバルトのコアを保護するコバルト酸化物のシェルを形作る各 nanoparticle の原子コバルトの外の層は酸化します。

研究者はさまざまな時間のための 70 の摂氏温度で材料を熱することによってコバルト酸化物のシェルの厚さを制御できます。 それを熱することはより長くシェルの厚さを高めました。 こうすれば、それらは上パフォーマンスを与える組合せを求めて構造を最適化できます。 この場合、彼らはコバルト酸化物の 1 ナノメーターのシェルが触媒作用の特性を最適化したことが分りました。

より多くの調査と材料がプラチナ触媒のための適切な置換である 1 日ことができること日曜日および彼のチームは楽観的です。 「今、それはアルカリ媒体のプラチナと対等です」、日曜日は言いました、 「まだ使用可能ではないですが。 私達はまだより多くのテストをする必要があります」。

最終的に、日曜日は言います、適した nonplatinum の触媒を見つけることは車および他の装置のための電力源として実験室段階からそして生産に燃料電池を得ることへキーです。

ソース: http://www.brown.edu

Last Update: 18. October 2012 09:46

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit