Новый Материал Graphene-Кобальта Держит Потенциал Заменить Платину в Отсеках Топливного Бака

Published on October 18, 2012 at 8:54 AM

новый соперник в гонке для того чтобы найти недорогая алтернатива к катализаторам платины для пользы в отсеках топливного бака водопода.

Nanoparticles сами attach кобальта к субстрату graphene в однослойном. Как катализатор, комбинация кобальта-graphene была немного медленными получающ реакцию уменьшения кислорода идя, но она уменьшила кислород более быстро и продолжила более длиной чем платин-основанные катализаторы. (кредит: Лаборатория Солнця/Университет Брайна)

Химик Shouheng Солнце Университета Брайна и его студенты начинали новый материал - лист graphene предусматриванный nanoparticles кобальта и кобальт-окиси - которые могут катализировать реакцию уменьшения кислорода почти так же, как платина делает и существенно прочне.

Новый материал «имеет самое лучшее проведение уменьшения любого катализатора nonplatinum,» сказал Shaojun Guo, postdoctoral исследователя в лаборатории Солнця и ведущего автор он-лайн опубликованное бумагой в Варианте International Angewandte Chemie журнала.

Реакция уменьшения кислорода происходит на стороне катода отсека топливного бака водопода. Кислород действует как раковина электрона, обнажая электроны от топлива водопода на аноде и создавая электрическую тягу которая держит настоящий ход через электрические приборы приведенные в действие клеткой. «Реакция требует катализатора, и платина в настоящее время самое лучшее одно,» сказал Солнце. «Только оно очень дорогий и имеет очень лимитированную поставку, и это почему вы не видите много пользу отсека топливного бака кроме немного специальных целей.»

Таким Образом далеко научные работники неспособны начать жизнеспособный вариант. Немного исследователей, включая Солнце и Guo, начинали новые катализаторы которые уменьшают необходимо количество платины, но эффективный катализатор который использует никакая платина на всем остает неуловимым.

Этот новый материал graphene-кобальта самый перспективнейший выбранный пока, исследователя говорят. Это первый катализатор не сделанный от драгоценного металла который приходит близко к свойствам соответствуя платины.

Лабораторня Исследование выполненные Солнцем и его командой показали что новый материал graphene-кобальта был битом более медленным чем платина в получать реакцию уменьшения кислорода начато, но как только реакция шла, новый материал фактически уменьшил кислород на более быструю побежку чем платина. Новый катализатор также доказанный, что быть более стабилизированы, ухудшающ очень более медленно чем платина над временем. После около 17 часов испытания, катализатор graphene-кобальта выполнял в пределах 70 процентов своей начальной емкости. Катализатор платины испытанная команда выполнила на меньш чем 60 процентах после то же самого количества времени.

Кобальт обильный металл, охотно - доступно на фракция какая платина стоит. Graphene одн-атом-толщиной лист атомов углерода аранжированных в структуре сота. Превращает в последнем немногие леты, graphene известный для своих прочности, электрических свойств, и каталитического потенциала.

процесс Собственн-Агрегата

Часто, материалы nanoparticle graphene сделаны путем расти nanoparticles сразу на поверхности graphene. Но тот процесс проблемн для делать катализатор, Солнце сказало. «Действительно трудно контролировать размер, форму, и состав nanoparticles,» он сказал.

Солнце и его команда использовали метод собственн-агрегата который дал им больше управления над свойствами материала. Во-первых, они разметали nanoparticles и graphene кобальта в отдельно разрешениях. 2 разрешения после этого были совмещены и поколочено с звуковыми войнами для того чтобы убеждаться они смешали тщательно. То причинило nanoparticles прикрепиться равномерно к graphene в однослойном, которое увеличивает потенциал каждой частицы включиться в реакцию. Материал после этого был вытягиван из разрешения используя центробежку и был высушен. Подвергано действию к воздуху, окислены внешние слои атомного кобальта на каждом nanoparticle, формируя раковину кобальт-окиси которой помощь защищает сердечник кобальта.

Исследователя смогли контролировать толщину раковины кобальт-окиси путем нагревать материал на 70 градус цельсиях для меняя количества времени. Нагревать его более длиной увеличил толщину раковины. Этот путь, они смогли точн-настройка структура в поисках комбинации которая дает верхнее представление. В этот случай, они нашли что 1 раковина нанометра кобальт-окиси оптимизировала каталитические свойства.

Солнце и его команда оптимистически что с больше изучения их материал смог один день быть соответствующей заменой для катализаторов платины. «Теперь, он соответствовал к платине в щелочной среде,» Солнце сказало, «только оно не готово для пользы пока. Нам все еще нужно сделать больше испытаний.»

В Конечном Счете, Солнце говорит, находить соответствующий катализатор nonplatinum ключ к получать отсеки топливного бака из участка лаборатории и в продукцию как источники питания для автомобилей и других приборов.

Источник: http://www.brown.edu

Last Update: 18. October 2012 09:47

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