Версия для слабовидящих
Катализатор для топливного элемента из микроволновки Печать Email
Новости об инновациях
27.10.2014

Рисунок из Nature Communications, 2014; 5: 5253 DOI: 10.1038/ncomms6253. Рисунок из Nature Communications, 2014; 5: 5253 DOI: 10.1038/ncomms6253.

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.

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 - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/katalizator-dlya-toplivnogo-elementa-iz-mikrovolnovki

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта