Аэрогелевый катализатор удешевит топливные элементы Версия для слабовидящих
Аэрогелевый катализатор удешевит топливные элементы Печать Email
Новости науки
05.03.2015

Графеновые наноленты, сформированные в трёхмерную структуру и укреплённые бором и азотом, могут стать отличной альтернативой дорогостоящей платине в качестве катализатора для топливных элементов. К такому выводу пришли специалисты университета Райса.

Команда во главе с материаловедом Пуликелом Аджаяном (Pulickel Ajayan) и химиком Джеймсом Туром (James Tour) создала безметаллические аэрогели из графеновых нанолент с различным содержанием бора и азота, чтобы протестировать их электрохимические свойства.

В ходе тестирований с использованием половины каталитической реакции, протекающей в топливных элементах, они обнаружили, что версия с приблизительно 10% бора и азота оказалась наиболее эффективной и катализировала реакцию восстановления кислорода — важный этап в производстве энергии из такого сырья как метанол.

Исследователи пришли к выводу, что потенциал графена как катализатора не был очевидным. Однако команда химически разложила углеродные нанотрубки на ленты, а затем вживила их в пористый трёхмерный аэрогель, одновременно помещая на края ленты молекулы бора и азота.

Так пористый аэрогель выглядит под электронным микроскопом (фото Ajayan Group/Rice University).

Новый материал обеспечил изобилие активных центров вдоль открытого края для протекания реакции восстановления кислорода. Топливные элементы превращают водород (или углеводороды, например, метан) в электричество благодаря процессу, который собирает электроны и рекомбинирует их с водородом и кислородом, замыкая цепь. Продуктами первичных отходов становятся двуокись углерода и вода для метанола, а для водорода — просто вода.

"Реакции в большинстве современных топливных элементов катализируют платиной, однако её высокая стоимость заставляет нас постолянно искать альтернативы, — говорит Аджаян. — Представленный нами процесс уникален, так как он обеспечивает создание пористых каналов, позволяющих реагентам проникать в материал".

Ни бор, ни азот по отдельности не будут способствовать желаемому протеканию реакций, однако аэрогель с оптимальным сочетанием бора и азота работает даже лучше, чем платина. Научная статья была опубликована в издании Chemistry of Materials.

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2399010

 

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