поиск |
Новости химической науки > Катализатор для топливного элемента из микроволновки22.10.2014 ![]() ![]() Шведские и китайские исследователи продемонстрировали, что уникальный наносплав, состоящий из наноостровков палладия, внедренных в наночастицы из вольфрама, является высокоэффективным катализатором для восстановления водорода – процесса имеющего важное значение для водородных топливных элементов.
Растущая потребность в энергии, в первую очередь – в безопасных для экологии устройствах выработки энергии связано с замещением традиционных систем выработки энергии за счет сжигания ископаемого топлива. В настоящее время во всем мире ведутся работы по созданию новых, более совершенных систем по конверсии и хранению энергии с высокой эффективностью и низкой стоимостью.
Рисунок из Nature Communications, 2014; 5: 5253 DOI: 10.1038/ncomms6253
Топливные элементы представляют собой многообещающую альтернативу существующим системам выработки электроэнергии, в первую очередь благодаря тому, что такие элементы при работе выделяют меньше диоксида углерода. Тем не менее, применение традиционных топливных ячеек ограничено из-за отсутствия достаточно эффективных катализаторов, ускоряющих химические реакции, протекающие в топливном элементе. Исторически сложилось, что в качестве катодных и анодных катализаторов используется платина и ее сплавы, однако стоимость платины мотивирует исследователей искать катализаторы на основе более дешевых и более доступных элементов.
Как отмечает Томас Вагберг (Thomas Wågberg), исследователям из его исследовательской группы удалось получить уникальный новый сплав из палладия и вольфрама, в состав которого эти элементы входят в соотношении, соответственно один к восьми. Каталитическая активность сплава сравнима с каталитической активностью платины, а стоимость уступает стоимости платины примерно в 40 раз. Причина высокой эффективности нового сплава заключается в его уникальной морфологии – сплав не представляет собой ни однородный материал, ни четко выраженную двухфазную систему, а что-то среднее между этими двумя состояниями.
Изучение строения полученного сплава экспериментальными и теоретическими методами показало, что сплав состоит из островков палладия, внедренных в сплав палладия с вольфрамом. Размеры таких островков составляют около нанометра, и они состоят из 10-20 атомов. Уникальное окружение островков палладия обуславливает появление у этих островков особых свойств, которые и обеспечивают эффективное восстановление кислорода.
Для того, чтобы полученные наночастицы сплава можно было бы использовать на практике, они нанесены на мезопористый углерод. Во время испытаний было показано, что наночастицы оставались устойчивыми в течение длительного времени, пока проходили испытания топливных элементов с новыми катализаторами.
Вагберг добавляет, что еще одним уникальным преимуществом нового катализатора является простота его получения – синтез такого сплава можно осуществить в обычной бытовой кухонной микроволновке, для получения сплава-катализатора нет необходимости в применении инертной атмосферы аргона.
Источник: Nature Communications, 2014; 5: 5253 DOI: 10.1038/ncomms6253 метки статьи: #водородная энергетика, #вопросы экологии, #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #электрохимия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
anonymous|Mon, 27 Oct 2014 11:18:58 +0300 В заголовке: "...состоящий из наноостровков палладия, внедренных в наночастицы из вольфрама..." В тексте: "...сплав состоит из островков палладия, внедренных в сплав палладия с вольфрамом..." Так как на самом деле? Вы читаете текст статьи "Катализатор для топливного элемента из микроволновки" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» Подписка на новости
Новости компаний
07.08.24
|
Самарская область
Все новости
Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии Подписка на новости
|