В пять раз увеличивает производительность новый катализатор топливного элемента | 21:13 |
 ScienceDaily (16 мая 2009) — Ученые из Вашингтонского Университета Святого Луи разработали биметаллический катализатор топливного элемента, который повышает КПД более в два - пять раз,чем коммерческие катализаторы. Новая техника в конечном счете позволит создать эффективную по затратам технологию топливного элемента, которая ждала в крыльев в течение многих десятилетий, и должна окрылить для более чистого использования топлив во всем мире. Юнан Ксия, доктор философии, Профессор Джеймса М Маккелвей Биомедицинской Разработки в Вашингтонском Университете возглавляющий команду ученых из Вашингтонского Университета и Национальной Лаборатории Брукхавена разработали биметаллический катализатор, состоящий из атома палладия, которое поддерживает древовидные платиновые ветви, которое закреплено на наноструктуре, размером семь миллимикронов на девять миллимикронов. Они синтезировали катализатор, последовательно уменьшая предшествующий состав до палладия и платины с L-аскорбиновой-кислотой (то есть, витамина C) в водном растворе. Катализатор имеют высокую поверхностную область, неоценимую для множества применений, кроме топливных элементов, являясь и работоспособными, и устойчивыми. Ксия и его команда проверили, как катализаторы выполнили в процессе реакции уменьшения кислорода в топливном элементе, который определяет, насколько большой ток будет произведен в электрохимической системе, подобной катоду топливного элемента. Они нашли, что их биметаллические нанодендриты при комнатной температуре , были в два с половиной раза более эффективны чем платиновые для этого процесса чем современный коммерческий платиновый катализатор и в пять раз более активны чем другой популярный коммерческий катализатор. При 60 C (типичная рабочая температура топливного элемента), работа почти отвечает цели, установленной Министерством энергетики США. Министерство энергетики оценило для широко распространенного коммерческого успеха, "погрузка" платиновых катализаторов в топливном элементе должна быть уменьшена на четыре раза, чтобы снизить затраты. Вашингтонская Университетская техника, как ожидают, существенно уменьшит расход платины, создание более работоспособного катализатора, который не должен будет быть заменен часто, и использующий лучше очень ограниченную и очень дорогую платину в мире. Исследование было издано в онлайновом журнале Nature 14 мая. "Есть два способа сделать более эффективный катализатор," говорит Ксия. "Первый должен управлять размером, сделав его меньше, это дает катализатору более высокую определенную поверхностную область при массовом производстве. Другой изменить связь атомов на поверхности. Мы сделали оба. Вы можете иметь квадратную или шестиугольную решетку атомов на поверхности. Мы выбрали шестиугольную решетку, потому что нашли, что она в два раза лучше квадратной увеличивает реакцию уменьшения кислорода. "Мы взволнованы работой нового катализатора." Ксия говорит, что отобранный рост появился недавно как хорошая техника чтобы точно управлять формой и составом металлического наноструктуры, готового в решениях. И это - единственная техника, которая позволила Ксии и его сотрудникам придумывать их нетрадиционную форму. "Когда Вы имеете кое-что это маленький, атомы имеют тенденцию соединяться, и это может уменьшить поверхностную область,' Ксия говорит. "Ключ рассуждает, что наша техника работает - способность держать платиновое оружие установленным. Они не двигаются вокруг. Это добавляет к их стабильности. Мы также удостоверяемся из договоренности атомов на каждой руке, таким образом мы увеличиваем деятельность." Ксия и его сотрудники исследуют возможность добавления других благородных металлов, типа золота к биметаллическим катализаторам, делая их триметаллическими. Золото показало, чтобы окислить угарный газ, делающий для еще более здравых катализаторов, которые могут сопротивляться отравлению угарным газом – побочный продукт сокращения некоторых топлив. "Золото должно сделать катализаторы более устойчивым, длительным и работающим, дающим управление над еще одним уровнем," говорит Ксия. | |
| Просмотров: 923 | Добавил: defaultNick | Рейтинг: 0.0/0 | | |
| Всего комментариев: 0 | |