Платину заменит гидрогеназа | 02:01 |
"Недостаток топлива сегодняшний клеток является то, что они используют платину более чем в тысячу раз дороже, чем железо", говорит химик Р. Моррис Баллок, которая ведет исследования на кафедре энергетики Тихоокеанской северо-западной Национальной лаборатории (PNNL). Его команда в Центре Молекулярного электрокатализа занимается разработкой катализаторов, которые используют более дешевые металлы, такие как никель и железо. Они сообщают, что можно разделить водород со скоростью двух молекул в секунду с КПД, который близок к коммерческим катализаторов. Центр является одним из 46 Энергии Пограничного научно-исследовательских центров, созданных Управлением Министерства энергетики наук. Топливные элементы производят электричество из химического топлива , как правило, водорода. Они используют платиновый катализатор, тем не менее, молекула, которая существует в природе называется гидрогеназы использует железо для разделения водорода. Баллок и его коллеги PNNL, химики Tianbiao "Лев" Лю и Дэн Дюбуа, взяли вдохновение для своих железа владеющий катализатор от гидрогеназы. Первый Лю создал несколько потенциальных молекул для команды, чтобы проверить. Один из трюков, они нуждались в катализаторе нужно было разделить атомы водорода во всех своих частях. Если атом водорода яйцо, положительно заряженного протона, который служит ядром атома будет желтком. И электрон, который вращается вокруг протона в облаке, были бы белыми. Катализатор движется как протон-электрон желтки и белки вокруг в контролируемых ряд шагов, посылая протонов в одном направлении, а электроны электрод, где электричество может быть использовано для питания вещей. Чтобы сделать это, они должны разделить молекулы водорода неравномерно в ранней стадии процесса. Одна молекула водорода состоит из двух протонов и двух электронов, но команда нуждается в катализаторе тащить расстоянии одного протона первый и отправить его подальше, где он ловит молекулу, называемую акцептором протона. В реальных топливных элементах , акцептор был кислород. После первого протона с электроном уже нет проблем, электрод легко отрывает первый электрон. Далее протон и электрон курсируют прочь к электроду. Команда определила форму и размер катализатора, а также опробовала различные акцепторы протонов. Наименее работоспособным оказался топливный элемент с железным катализатором. А лучшим с гидрогеназой а. При их разработке, команда измерили скорость катализатор разделения молекулярного водорода. Он достиг около двух молекул в секунду, в тысячи раз быстрее, чем самый близкий, без электричества решений на основе железа конкурента. Кроме того, они определили его перенапряжение, которое является мерой того, насколько эффективен катализатор. При этом, до 220 милливольт, катализатор с гидрогеназой показал эффективность, которая сравнима с самыми лучшими коммерческими катализаторы. | |
| Просмотров: 930 | Добавил: defaultNick | Теги: | Рейтинг: 0.0/0 | | |
| Всего комментариев: 0 | |